Si元素对Ti-Cu-Zr-Ni基非晶钎料微观组织和性能的影响

采用电弧熔炼和快冷甩带工艺制备了(Ti_0.46Cu_0.14Zr_0.27Ni_0.13)_1-xSi_x非晶钎料,研究了添加一定量的Si对钎料非晶形成能力的影响。结果表明,当Si的含量达到0.5%时钎料的非晶形成能力最强,钎料的润湿面积为3.06 cm₂,过冷液相区宽度(?T_x)?T_x=56 ℃,约化玻璃转变温度(T_rg)T_rg=0.5387,液相线温度为949 ℃。以此非晶合金作为钎料对SiC和TC4进行真空钎焊,所得钎焊接头剪切强度为80 MPa。Si元素的加入显著提高了钎料的非晶形成能力。     

Si元素对Al-40Zn-xSi钎料组织和性能的影响（英文）

研究了Si元素对Al-40Zn-xSi钎料的钎焊性能,显微组织的影响以及不同Al-40Zn-xSi钎料对铝合金钎焊接头的显微组织和力学性能的影响。结果表明:当Al-40Zn-xSi中Si元素含量为4%(质量分数)时,钎料具有最好的润湿性能。显微组织分析表明:当Si元素含量超过4%后,钎料中开始出现块状初生硅;铝合金钎焊接头水冷后,Al-Si共晶组织和Zn-Al共析组织共存于焊缝中α-Al的枝晶间区域。当钎料中Si元素含量为4%时,焊后水冷的铝合金钎焊接头的抗剪强度达到最大值142.28 MPa。但是,当钎料中Si元素含量为5%以上时,焊缝中会形成较多的脆性共晶组织和初生硅颗粒,影响接头力学性能。     

元素Sn对Zn-Cu-Bi-Sn高温软钎料组织和性能的影响（英文）

采用DSC、SEM和XRD等方法,研究Sn含量对新型Zn-Cu-Bi-Sn高温软钎料组织和性能的影响。结果表明:添加Sn可以明显降低钎料的固、液相线温度和熔化温度范围,并显著提高钎料的润湿性能。对钎料的显微组织分析发现,当Sn含量为5%时,钎料的显微组织由均匀分布的细小β-Sn和初生ε-CuZn_5相组成;此时,接头剪切强度达到最大。进一步增加钎料含Sn量,组织中出现大量粗化的网状β-Sn相,钎焊接头强度降低。     

非晶镍基钎料钎焊接头性能及微观组织的研究

用非晶镍基钎料和普通晶态钎料在不同的温度下真空钎焊不锈钢,分析了接头的力学性能、元素分布和显微组织.研究表明,钎焊接头的焊接质最在1000℃以下随温度升高而增强,采用非晶钎料的接头强度明显好于普通晶态钎料.     

Si元素对Al-40Zn-xSi 钎料组织和性能的影响

研究了Si元素对Al-40Zn-xSi 钎料的钎焊性能,显微组织的影响以及不同Al-40Zn-xSi钎料对铝合金钎焊接头的显微组织和力学性能的影响。结果表明：当Al-40Zn-xSi中Si元素含量为4%时,钎料具有最好的润湿性能。显微组织分析表明：当Si元素含量超过4%后,钎料中开始出现块状初生硅;铝合金钎焊接头水冷后,Al-Si共晶组织和Zn-Al共析组织共存于焊缝中α-Al 的枝晶间区域。当钎料中Si元素的含量为4%时,焊后水冷的铝合金钎焊接头的抗剪强度达到最大值142.28 MPa。但是,当钎料中Si元素含量为5%以上时,焊缝中会形成较多的脆性共晶组织和初生硅颗粒,影响接头力学性能。     

Ni元素对铜磷非晶钎料性能的影响

利用单铜辊甩带法制备了成分(质量分数,%)为(Cu PSn)92Cu8-xNix(x=4、5、6、7、8)的系列合金带材。采用X射线衍射仪及差示扫描量热仪研究了Ni元素对铜磷钎料的非晶形成能力及熔化温度的影响;采用铺展实验法研究了含Ni元素的铜磷钎料在紫铜板上的润湿性能。结果表明,当Ni的含量为8%时的非晶形成能力最强。当Ni含量从4%增加到8%时,钎料的液相线温度从634℃下降到617℃,而固相线的温度只有略微上升。随着钎料中Ni含量的增加,钎料在紫铜板上的铺展面积逐渐增加,当Ni含量为7%时铺展面积达到最大值167 mm2,继续增加到8%时铺展面积有略微的减少。     

Sr元素对Al-Si-Zn-xSr钎料组织和性能的影响

研究了Zn,Sr元素对Al-Si-Zn钎料的铺展性能、显微组织、力学性能以及气密性的影响.结果表明,随着Zn元素含量降低,钎料的铺展面积可增大51%,6061铝合金钎焊接头的强度逐渐升高,达到120.5 MPa.当加入Sr元素后,钎料的铺展性能得到了显著提升,且随着Sr含量的增加,块状初生硅不断减少,共晶硅由针状转变为点状,并呈网状分布.当Sr元素质量分数为0.09%时,6061铝合金接头强度最高,为137.1 MPa.钎焊管路气密性测试结果表明,Al-0.2Si-77.8Zn及Al-2Si-62Zn两种钎料的气密性均逊色于Al-6.5Si-42Zn钎料.全浸试验后,Al-6.5Si-42Zn钎料的强度降低4.6%,而加入0.09%的Sr元素后钎料的强度降低3.6%.     

Si元素对Fe-Al基阻尼合金微观组织和内耗性能的影响

制备了含Si量分别为0％、0．6％和1．2％的三种Fe-5．8Al合金,并研究了这三种合金在900℃退火2 h 空冷后的微观组织特征和内耗行为,解释了Si含量及析出相对Fe-Al合金阻尼性能的影响机理,并提出了该系合金的阻尼机制。     

Si元素对Fe-Al基阻尼合金微观组织和内耗性能的影响

制备了含Si量分别为0％、0．6％和1．2％的三种Fe-5．8Al合金，并研究了这三种合金在900℃退火2h空冷后的微观组织特征和内耗行为，解释了Si含量及析出相对Fe-Al合金阻尼性能的影响机理，并提出了该系合金的阻尼机制。     

Ge添加对Al-Si系钎料合金显微组织和性能的影响（英文）

研究一系列Al-Si-Ge钎料用于铝钎焊,并对钎料合金的显微组织和性能进行分析。结果表明:Al-12Si共晶合金中添加从0到30%(质量分数)的Ge,可使Al-Si-Ge钎料合金的液相线温度由592℃下降到519℃。随着Ge含量的增加,形成了Al-Ge共晶组织。然而,当Ge含量超过20%时,共晶组织趋于聚集长大,钎料合金中形成粗大颗粒状的初生Si-Ge相,这些粗大组织的形成极大地降低了钎料合金的性能。Al-10.8Si-10Ge钎料具有优良的加工性能和铺展润湿性,当采用此钎料钎焊1060纯铝时,可以获得完整的钎焊接头,剪切测试结果表明此钎料钎焊接头的断裂位置发生在母材。     

Sn元素对铜磷钎料性能和组织的影响

研究了不同含量Sn元素对Cu-6.5P钎料的熔化温度、润湿性能、力学性能以及钎料组织的影响规律.结果表明,随着钎料中Sn含量提高,钎料液相线基本上以直线下降,当Sn含量从0％增加到0.8％时,钎料的熔化温度从720℃降低到700℃以下;随着钎料中Sn含量的增加,钎料在紫铜上的铺展面积增高,当Sn含量为0.8％时钎料铺展性较好;随着钎料中Sn含量增加,钎料的抗拉强度提高,但当Sn含量超过1％后,抗拉强度变化很小;随钎料中Sn含量增加,钎料延伸率呈先升高后下降的趋势,当Sn含量为0.8％时延展性较好.从钎料组织看,适量Sn元素的加入使钎料晶粒球化,特别是含脆性相的层片状共晶组织球化,这是钎料抗拉强度提高,塑性改善的根本原因.     

Pr对Sn58Bi钎料微观组织和性能的影响

通过在Sn58Bi合金钎料中添加Pr制备了新型无铅钎料,用该钎料进行焊接后,测定了Pr添加量对焊后钎料的晶格变化、润湿性和钎焊接头抗拉强度的影响。XRD衍射结果表明,Pr的添加能够导致钎料晶格畸变。SEM结果表明,微量Pr的添加可以抑制Bi相长大粗化,细化钎料晶粒。润湿性能研究表明,随着Pr量的增加,Sn58Bi 钎料的润湿性有所改善,当添加质量分数为1.5% 的Pr时,钎料的铺展率由81.97%扩大到88.41%,增加了7.86%;钎料力学性能显示,未添加Pr时钎焊接头抗拉强度为7.631 8 MPa,而随着Pr的加入,其抗拉强度增加,当添加质量分数为1.5%的Pr,钎焊接头抗拉强度最大为11.126 3 MPa,提高了45.79%。综合表明,适量Pr的添加可以有效改善Sn58Bi钎料的组织结构、润湿性和抗拉强度。创新点： (1)添加微量稀土元素制备Sn58BiPr无铅焊料。(2)Pr的掺入可使焊料晶格畸变、细化焊料晶粒。(3)添加Pr能有效改善焊料的润湿性和抗拉强度。     

氧含量对银基粉状钎料熔化特性和钎焊接头性能的影响（英文）

通过第一性原理计算和试验等多种分析方法来研究氧含量对熔化特性以及钎焊接头力学性能的影响。结果表明,钎料的表观活化能随着钎料中氧含量的增加而增加,导致了熔化时间增加。随着钎料中氧含量的增加,钎焊接头的抗拉强度呈现非线性下降,为了确保钎料的良好性能,应该将钎料中的氧含量控制在200μg·g~(-1)以下。根据疲劳试验结果,氧元素引起的钎焊缺陷被认为是裂纹的源头,该研究提供了氧含量对银基粉状钎料钎焊过程影响的详细机制。     

锆元素对Zn-15Al钎料组织和性能的影响

通过扫描电镜、X射线衍射和纳米压痕等方法研究了微量Zr元素对铝合金/不锈钢异种金属钎焊用Zn-15Al钎料显微组织和性能的影响.结果表明,微量Zr元素的添加对钎料的熔点没有明显影响.Zr元素对Zn-15Al钎料基体中η-Zn相有明显细化作用,当Zr元素的质量分数为0.2%时,细化效果最佳;Zr元素的添加量过多时,钎料中形成块状的Al₂ZnZr化合物.当Zr元素的质量分数为0.2%时,Zn-15Al-0.2Zr钎料在不锈钢和铝合金母材上的铺展面积较Zn-15Al钎料分别提高了15.9%和10.2%,钎焊接头抗剪强度达到最大值143 MPa.Zn-15Al,Zn-15Al-0.2Zr,Zn-15Al-0.3Zr 3种钎料的蠕变应力指数分别为6.64,7.35,8.07.     

Ti元素对Zn-22Al钎料组织和性能的影响

研究了Ti元素对Zn-22Al钎料的电阻率、熔化温度、铺展性能、显微组织以及接头抗剪强度的影响．结果表明,随着钎料中Ti元素含量的增加,钎料的电阻率、熔化温度略有增加,铺展性能显著改善．当Ti元素质量分数为0．03％时,钎料的铺展性能最佳,但过量的Ti元素会明显恶化钎料的铺展性能．随着Ti元素的加入,钎料的基体组织得到细化,η-Zn相尺寸减小;当Ti元素质量分数大于0．15％时,钎料中的η-Zn相开始聚集长大．当Zn-22A1钎料中Tj元素质量分数为0．03％时,钎焊接头的抗剪强度达到最大值84．64MPa．     

锆元素对Zn-15Al钎料组织和性能的影响

通过扫描电镜、X射线衍射和纳米压痕等方法研究了微量Zr元素对铝合金/不锈钢异种金属钎焊用Zn-15Al钎料显微组织和性能的影响.结果表明,微量Zr元素的添加对钎料的熔点没有明显影响.Zr元素对Zn-15Al钎料基体中η-Zn相有明显细化作用,当Zr元素的质量分数为0.2%时,细化效果最佳;Zr元素的添加量过多时,钎料中形成块状的Al₂ZnZr化合物.当Zr元素的质量分数为0.2%时,Zn-15Al-0.2Zr钎料在不锈钢和铝合金母材上的铺展面积较Zn-15Al钎料分别提高了15.9%和10.2%,钎焊接头抗剪强度达到最大值143 MPa.Zn-15Al,Zn-15Al-0.2Zr,Zn-15Al-0.3Zr 3种钎料的蠕变应力指数分别为6.64,7.35,8.07.     

微量Cu元素对Au-24Ag-3.25Si钎料合金组织和焊接性能的影响

通过分析相图,配制成分分别为Au-24Ag-3.25Si、Au-24Ag-3.25Si-1.5Cu、Au-24Ag-3.25Si-2.0Cu、Au-24Ag-3.25Si-2.5Cu4种合金,中频感应真空熔铸法制备铸锭,在流动氢气保护管式电阻炉中进行焊接实验,基板采用纯Ni片,焊接温度为550℃.使用微量型DTA差热分析仪测定钎料合金的熔化温度,并通过金相观察和扫描电镜观察结合X射线能谱分析对钎料合金的组织和焊接性能进行研究.结果表明,添加适量的Cu元素能降低Au-24Ag-3.25Si钎料合金的熔点,减小固液相间隔:Cu元素的加入使Au-24Ag-3-25Si钎料合金的显微组织发生了显著变化,有新固溶体的形成,使得钎料合金的硬度随之升高;Au-24Ag-3.25Si-1.5Cu钎料合金与Ni焊接后铺展形貌良好,润湿角较小,其焊接界面组织形貌与未添加Cu元素前基本一致,仍然有金属间化合物层(IMC)出现,能谱分析和线扫描结果显示,该IMC层由Ni和Si的金属间化合物组成,Cu元素的添加没有明显改善Au-24Ag-3.25Si钎料合金与Ni的焊接性能.     

Bi元素对SAC305钎料合金组织和性能的影响

利用金相显微镜和微型拉伸试验机对SAC305-Bi钎料合金的润湿性、组织和力学性能进行了研究。结果表明:SAC305-Bi钎料合金的润湿性随着Bi元素含量的提高而逐渐提高;当Bi元素含量低于0.5wt%时钎料合金的组织几乎不变化,当Bi元素的含量高于0.5wt%时钎料合金的组织粗化,当Bi元素的含量达到4wt%时形成了一种新的共晶相;SAC305-Bi的抗拉强度随着Bi元素含量的提高而逐渐提高,其延伸长度则逐渐降低。     

AgCuMnNi钎料元素含量对钎焊接头组织及性能的影响

设计了3种成分的AgCuMnNi钎料。3种钎料固液相线温度均处于750～792℃,钎料铸态组织主要由富Ag相与富Cu相组成。随着钎料中Ag含量的增加与Ni,Mn含量的减少,钎料铸态组织中富Ag相占比逐渐增加。在860℃,保温10 min工艺条件下,采用3种钎料真空钎焊YG6X/GH4169, Ag-3(AgCuNi4Mn8)钎料的钎焊接头平均抗拉强度为432.8 MPa,高于Ag-1(AgCuNi11.5Mn21.5)和Ag-2(AgCuNi4Mn11.5)钎料的钎焊接头平均抗拉强度。Ag-3钎料的钎焊接头微观组织中富Cu相与富Ag相分布均匀,而Ag-1与Ag-2中由于Mn含量较多,钎焊过程中生成了高Mn氧化区域,弱化了接头的力学性能。     

合金元素添加对锡基无铅钎料性能的影响

对现阶段常用的无铅钎料进行了综合分析和概括评述,总结了各种钎料的特点和存在的缺陷,重点介绍了Ag、Bi、RE、Ni、Cu、In、Sb、Al、P、Ga等合金元素添加对Sn基无铅钎料性能的影响,并分析了利弊所在,为新型无铅钎料的研发提供了参考依据。