镍基非晶态及晶态钎料真空钎焊工艺性能的比较

对Ｎｉ８２．５Ｃｒ７Ｓｉ４．５Ｂ３Ｆｅ３成分镍基非晶态钎料在不同钎焊规范下真空钎焊１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔ８不锈钢时的工艺性能进行了系统性研究，并与相同化学成分的粉状和粘带状晶态钎料进行了比较；考察了非晶态钎料预晶化处理后其工艺性能的变化。     

金刚石工具真空钎焊钎料的适应性

应用真空钎焊技术，分别采用含有强碳化物形成元素Cr、Ti的BNi2、BNi7及自制的CuSnNiTi钎料试制了单层金剐石圆锯片，在一定的钎焊温度、时间及真空度下，金刚石与钎料及基体之间均可形成化学冶金结合，但结合的状况及锯切性能随钎料的不同而改变。试验证实自制的CuSnNiTi钎料钎焊温度低，焊接时金刚石的热损伤小，钎料与金剐石有很好的润湿性。不仅基体对金刚石有较高的把持力而且钎料与所切割的石材有很好的适应性。     

钎料对YG8合金与低碳钢焊接性能的影响

采用两种铜基钎料HL841(CuZnMnSnNiCo合金)和HL105(CuZnMn合金)对YG8硬质合金和低碳钢进行真空钎焊,并对比研究了焊缝的微观组织、元素扩散情况及接头抗拉强度。研究表明:两种钎料与硬质合金结合处形成互溶区,HL105形成的互溶区宽度大概为1μm,而HL841形成的互溶区宽度约为3μm;HL841钎料中的Co、Ni等元素有利于形成Fe-Co-Ni单相固溶体,同时钎焊过程中钎料中的Co还能缓解硬质合金中粘结相Co的扩散流失。这些原因使得采用HL841焊接的试样的接头力学性能优于HL105。     

Cu-Si-Mn合金钎料在真空下的钎焊性

目前不锈钢真空钎焊中常用的无氧铜钎料存在着熔点较高,在钎焊温度下易蒸发的缺点。本文介绍了一种低溶点的Cu-Si-Mn合金钎料,从理论上分析了其钎焊性,并通过漫流性试验及剪切试验,证明了其钎焊性及力学性能良好,可替代无氧铜进行不锈钢真空钎焊。     

钎料对TiC陶瓷/铸铁钎缝处剪应力的影响

采用有限元数值模拟方法研究了采用不同钎料对冷却过程中TiC陶瓷／铸铁焊缝处剪应力的影响。结果表明，无论采用Ni基钎料、Ti基钎料还是他基钎料，剪应力均主要集中在TiC陶瓷／铸铁的钎缝端点上。当采用Ni基和Ag基钎料时，剪应力的最大值出现在钎料／TiC陶瓷界而；而采用Ti基钎料时，剪应力的最大值出现在铸铁／钎料界面。当采用Ni基和Ti基钉料时，冷却到室温的钎缝最大剪应力值较大，因此接头的连接强度较低；当采用Ag基钎料时，冷却到室温的钎缝最大剪应力值较小，因此接头的连接强度较高。     

低银无镉Ag-Cu-Zn钎料的合金化改性

介绍了低银无镉Ag-Cu-Zn系钎料的成分特点和研发思路,采用Sn、P元素对含银21 mass%的Ag-Cu-Zn系钎料进行合金化,讨论了Sn、P元素含量对钎料熔化温度及显微组织的影响。结果表明,随Sn含量增加,钎料的熔化温度可持续下降,同时晶内及晶界相的Sn固溶量增大,钎料趋于硬脆。微量P的添加能显著降低银钎料的熔点,(Sn+P)低水平复合添加可在满足熔化特性的同时,避免由于过量Sn固溶导致的加工成型困难,有利于钎料的实用生产。     

Ag-Cu-Zn系钎料的研究现状

综合介绍了国内外关于Ag-Cu-Zn系钎料的研究现状,详细阐述了Sn,In,Mn,Ni,P,Ga和稀土La,Ce等元素对钎料的熔化特性、微观组织、润湿性以及钎焊接头力学性能的影响,同时分析了S,Ca,O,N等杂质元素对Ag-Cu-Zn系钎料的有害作用,对低银钎料的研究做了概述,并对Ag-Cn-Zn系钎料的发展做了展望,认为Ag-Cu-Zn系钎料的研究仍将以合金改性为主要方向,同时深入研究杂质元素的影响机制和控制方法,以进一步提高钎料性能,满足日益严苛的生产技术要求。     

采用复合钎料的铝合金中温真空钎焊技术

为解决铝合金中温钎焊时难以制备出实用的钎料问题,设计制备了厚度0.1～0.2 mm的Al-Si-Cu复合钎料箔带,钎料呈三明治状叠层结构,具有与普通Al-Si钎料同样的塑性,液相线温度541℃.该复合钎料可方便地用于铝合金实际结构的中温真空钎焊.工艺及性能试验结果表明,钎料具有良好的钎焊工艺性,钎焊2A50接头平均剪切强度172 MPa,并成功用于2A50叶轮结构的真空钎焊.     

钛基钎料真空钎焊立方氮化硼的分析

采用Ti-Zr-Ni-Cu钎料在优化钎焊温度和时间下对CBN磨粒进行了真空钎焊试验,实现了CBN与钢基体的高强度连接.采用SEM对CBN表面化合物三维形貌进行了观察分析,采用EDS分析了CBN表面化合物及钎料与钢基体界面成分变化,采用XRD对焊后的CBN磨粒及其表面的化合物进行了物相分析,最后对CBN试样进行了断口分析.结果表明,CBN表面生成了Ti元素的的针状、块状化合物TiB2和TiN,磨粒与钎料间界面形成化学冶金结合,这正是CBN与Ti-Zr-Ni-Cu有良好润湿性和高强度连接的主要原因.断口形貌的分析表明,CBN与Ti-Zr-Ni-Cu钎料间的断口发生在CBN磨粒内部,说明CBN磨料与Ti-Zr-Ni-Cu合金钎料的结合强度大于CBN磨粒本身的强度.     

TiC金属陶瓷/钢钎焊接头的界面结构和连接强度

采用BAg45CuZn钎料对自蔓延高温合成的TiC金属陶瓷与中碳钢进行了真空钎焊连接,利用扫描电镜、电子探针、X射线衍射等分析手段对接头的界面结构和室温抗剪强度进行了研究.结果表明,利用BAg45CuZn钎料可实现TiC金属陶瓷与中碳钢的连接;接头的界面结构为TiC金属陶瓷/(Cu,Ni)固溶体/Ag基固溶体 Cu基固溶体/(Cu,Ni)固溶体/(Cu,Ni) (Fe,Ni)/中碳钢;在连接温度为850℃保温10min的钎焊条件下,接头的抗剪强度可达121MPa.     

两种雾化无铅焊锡粉末特性及钎焊接头显微组织

采用扫描电镜(SEM)和激光粒度分析仪研究了无铅焊锡粉末Sn3Ag2.8Cu和Sn3Ag2.8cu旬.1Ce的特性诸如球形度、粒度分布、润湿性及钎焊接头的显微组织,并与对应合金的润湿性及钎焊接头显微组织进行了对比.结果表明:Sn3Ag2.8Cu和Sn3Ag2.8Cu-0.1Ce粉末都具有较好的粒度分布和球形度;与传统Sn37Pb粉末和Sn3Ag2.8Cu粉末相比,Sn3Ag2.8cu_o.1Ce粉末均具有更好的润湿性;在与铜基板的钎焊中,Sn3Ag2.8Cu-0.1Ce粉末的扩散层比Sn3Ag2.8Cu粉末更薄,但两种粉末与铜基板形成的扩散层均比其对应合金与铜基板的扩散层更厚.因此,Sn3A萨.8Cu-0.1Ce粉末具有更好的综合性能.     

低碳钢激光焊焊接接头金相组织

焊接方法激光焊母材材质Ｑ2 35钢低碳钢激光焊焊接接头金相组织$哈尔滨焊接研究所金相室@孙秀芳 $哈尔滨焊接研究所金相室@郭力力 $哈尔滨焊接研究所金相室@于捷     

SiC陶瓷真空钎焊接头界面结构及机理分析

采用Ti-Zr-Ni-Cu钎料对SiC陶瓷进行了真空钎焊,研究了SiC陶瓷真空钎焊接头的界面显微组织和界面形成机理.试验中采用扫描电子显微镜(SEM)对接头组织进行了观察,并进行了局部能谱分析.结果表明,接头界面产物主要有TiC,Ti₅Si₃,Zr₂Si,Zr(s,s),Ti(s,s)+Ti₂(Cu,Ni)和(Ti,Zr)(Ni,Cu)等.接头的界面结构可以表示为:SiC/TiC/Ti₅Si₃+Zr₂Si/Zr(s,s)/Ti(s,s)+Ti₂(Cu,Ni)/(Ti,Zr)(Ni,Cu).钎焊过程分为五个阶段:钎料与母材的物理接触;钎料熔化和陶瓷侧反应层开始形成;钎料液相向母材扩散、陶瓷侧反应层厚度增加,钎缝中液相成分均匀化;陶瓷侧反应层终止及过共晶组织形成;钎缝中心金属间化合物凝固.在钎焊温度960℃,保温时间10 min时,接头抗剪强度可达110 MPa.     

SiC陶瓷真空钎焊接头界面结构及机理分析

采用Ti-Zr-Ni-Cu钎料对SiC陶瓷进行了真空钎焊,研究了SiC陶瓷真空钎焊接头的界面显微组织和界面形成机理.试验中采用扫描电子显微镜(SEM)对接头组织进行了观察,并进行了局部能谱分析.结果表明,接头界面产物主要有TiC,Ti₅Si₃,Zr₂Si,Zr(s,s),Ti(s,s)+Ti₂(Cu,Ni)和(Ti,Zr)(Ni,Cu)等.接头的界面结构可以表示为:SiC/TiC/Ti₅Si₃+Zr₂Si/Zr(s,s)/Ti(s,s)+Ti₂(Cu,Ni)/(Ti,Zr)(Ni,Cu).钎焊过程分为五个阶段:钎料与母材的物理接触;钎料熔化和陶瓷侧反应层开始形成;钎料液相向母材扩散、陶瓷侧反应层厚度增加,钎缝中液相成分均匀化;陶瓷侧反应层终止及过共晶组织形成;钎缝中心金属间化合物凝固.在钎焊温度960℃,保温时间10 min时,接头抗剪强度可达110 MPa.     

磁处理改善低碳钢焊接接头的耐腐蚀性能

研究了磁处理对低碳钢焊接接头耐腐蚀性能的影响.低碳钢平板焊接试样的全浸泡腐蚀试验结果表明,磁处理后,试样的腐蚀速率有一定量的下降,下降的相对平均值为2.58%.对低碳钢平板试样的TIG焊接过程进行了有限元数值模拟,分析了平板试样内的残余应力分布.并在此基础上,对试样在磁处理前后的腐蚀速率差异值进行了统计意义上的显著性检验.分析结果表明,磁处理引起试样的腐蚀速率下降值在显著性为5%的试验误差范围以外,由此可见,磁处理可在显著性水平为5%的意义上改善低碳钢焊接接头的耐腐蚀性能.     

AgCuNiLi钎焊TiC金属陶瓷与GH3128界面结构及接头性能

采用AgCuNiLi钎料对TiC金属陶瓷与GH3128镍基高温合金进行钎焊。结果表明:当钎焊温度为840℃,保温10min时,接头典型界面结构可以表示为:TiC金属陶瓷/(Cu,Ni)/Ag(s.s)+Cu(s.s)/(Cu,Ni)/GH3128。随着钎焊温度的升高或保温时间的延长,TiC金属陶瓷附近的(Cu,Ni)固溶体层厚度增大,且向钎料内部呈树枝状长大,钎料内部的Ag-Cu共晶组织逐渐减少。界面机理分析表明:钎料中Li的加入能促进界面上(Cu,Ni)固溶体的形成;但(Cu,Ni)固溶体的继续长大则受钎料中Cu元素的扩散程度控制。当加热温度由810℃升高到960℃,接头抗剪强度呈现先增大,然后缓慢减小的变化趋势。当加热温度为880℃、保温时间为10min时,接头抗剪强度达到最大值204MPa。     

Super-Ni/NiCr叠层材料与Cr18-Ni8钢真空钎焊接头的组织性能

以Ni-Cr-Si-B系非晶钎料作为填充金属,采用真空钎焊技术得到成形良好的Super-Ni/NiCr叠层复合材料与Cr18-Ni8不锈钢接头.通过扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、显微硬度计对接头的组织性能进行分析.结果表明,钎料在叠层复合材料和Cr18-Ni8不锈钢表面润湿性良好,钎缝由γ-Ni固溶体和Ni3B组成.钎缝与Super-Ni/NiCr叠层复合材料之间发生溶解和扩散,界面不明显;钎缝与Cr18-Ni8不锈钢之间形成由细小硼化物组成的界面.钎焊接头的抗剪强度可达170 MPa,钎缝区呈现台阶状断裂,并带有撕裂特征,有少量韧窝.     

钎缝间隙对SiC陶瓷钎焊接头组织及性能的影响

采用Ti-Zr-Ni-Cu钎料,借助SEM,EDS和XRD等分析测试手段,研究了钎缝间隙对SiC陶瓷接头组织性能的影响．结果表明,接头结构由SiC侧至钎缝中心依次为TiC,Zr（S,S）,Ti5Si3＋Zr2Si,Tj（s．s）＋Tj2（Cu,Ni）,（Ti,Zr）（Ni,Cu）．当钎缝间隙为30～50μm时,Si元素与Ti,Zr元素反应,生成少量的细小的针状硅化物,钎缝主要为均一的固溶体组织,此时钎焊接头力学性能较好,抗剪强度可达117MPa;当钎缝间隙小于30μm时,生成贯穿整个钎缝的条状硅化物,同时有连续的、较厚的TiC层沿接头界面生成,严重降低接头性能;而当钎缝间隙大于50μm时,钛的金属间化合物大量增多,同时在钎缝中形成了钛和锆的过共晶化合物,使接头性能下降．