不同中间层TLP连接TP304H和12Cr1MoV钢管接头的组织和性能

选用不同的FeNiCrSiB非晶箔合金作中间层,氩气保护,对12Cr1MoV和TP304H钢管进行了瞬时液相扩散(TLP)连接,分析了不同中间层接头的显微组织、力学性能.结果表明:工艺参数为1230℃和1240℃,保温3 min,压力4 MPa时,用FeNiCrSiB(B)和FeNiCrSiB(A)中间层连接的接头,其室温下的抗拉强度等于或超过基体,而FeNiCrSiB(C)中间层连接的接头性能最差.     

采用加压瞬间液相连接技术焊接T91钢管

在1 230～1 260 ℃温度范围内进行了T91钢管的加压瞬间液相连接,利用电子探针研究了焊接温度对接头组织、成分的影响.结果表明:随着连接温度的提高,合金元素在接头区扩散加剧,接头组织趋于均匀化,但在1 260℃的连接温度下,接头区出现孔洞.采用先加热到1 260℃短时保温再降至1 230℃长时保温的双温加热模式,不仅可减少焊缝区的缺陷,而且可消除连接界面,实现无缝连接.接头拉伸时在母材断裂,弯曲180°不断,性能达到母材水平.另外,与钎料压力焊接头相比,加压瞬间液相连接接头变形小,两连接管具有很好的同轴度.     

放电等离子烧结制备M42粉末高速钢/45钢双金属复合材料

利用放电等离子烧结方法一次性实现了M42粉末高速钢及其与45钢双金属复合材料的制备,分析了连接接头的界面形貌,测试了连接接头的结合强度。结果表明:在970℃×10 min、压力70 MPa烧结工艺下制备的复合材料连接接头组织致密均匀,复合材料实现了冶金结合,结合强度可达到550 MPa。     

保温时间对AZ31B镁合金/铝/铜扩散钎焊接头组织与力学性能的影响

为实现镁合金AZ31B与铜的可靠连接,采用铝作为中间层,在450℃保温30~120min的条件下进行扩散钎焊试验,研究了保温时间对接头组织、显微硬度和剪切强度的影响。结果表明:保温时间为30min时,接头无法实现过渡液相扩散连接;当保温时间为60min时,铝中间层完全溶解,接头中形成了宽约150μm的扩散区,从镁合金侧到铜侧,扩散区的组织依次为镁基固溶体、共晶组织和Cu3Al2Mg2金属间化合物;保温不同时间后,从扩散区的镁合金侧到铜侧,显微硬度均呈阶梯式升高;随着保温时间延长,铜侧过渡层的显微硬度显著增加,接头的剪切强度先增大后降低,并在保温90min后达到最高,为68.2MPa;断裂发生在靠近铜侧的扩散区。     

连接温度对T91／12Cr2MoWVTiB TLP连接接头组织和性能的影响

连接温度是完成瞬时液相扩散连接、保证焊接接头性能的关键参数,采用不同连接温度1210℃、1230℃和1250℃对T91／12Cr2MowVTiB进行瞬时液相扩散连接,连接压力为2MPa,保温时间为4min,结果表明,在1210～1250℃范围内,随着温度的增加,焊接接头的成分越来越均匀,连接区域的显微硬度分布逐渐趋于平缓,接头的力学性能也随之提高。     

焊后热处理对SIMP钢瞬时液相扩散连接接头组织与力学性能的影响

在不同等温凝固工艺参数下对SIMP钢管进行瞬时液相扩散连接,并进行1060℃×4 min原位正火+(780±3)℃×120 min回火处理,对比研究了热处理前后接头的显微组织和力学性能.结果表明:接头热影响区组织由粗大马氏体和残余奥氏体组成,焊后热处理后马氏体转变为细小均匀的回火马氏体;焊后热处理后焊缝界面由直线状变成曲线状,界面结合面积增加;焊后热处理后,接头的抗拉强度和显微硬度均略有降低,但抗拉强度仍在700 MPa以上,冲击吸收能量由不高于9.4 J提高到40 J以上,拉伸断裂形式由脆性断裂向韧性断裂转变,综合力学性能较好.     

Ag-CuO钎料空气反应钎焊AlN陶瓷接头组织及性能

采用Ag-Cu O钎料实现了Al N陶瓷与自身的空气反应钎焊。研究了Cu O含量、钎焊温度和预氧化温度对界面组织及力学性能的影响规律,分析了连接机理。当钎料成分为Ag-6 mol%Cu O,在1000℃/5 min的钎焊参数下,Al N/Ag-Cu O/Al N接头可获得最高的抗剪切强度为13.9 MPa。采用SEM、EDS及XRD对其接头界面显微组织、断口形貌及成分进行了分析。典型接头界面组织结构为Al N/Cu Al_2O_4/Cu O/Al N+Ag+Cu O/Cu O/Cu Al_2O_4/Al N。然而,在该条件下无法获得无缺陷的接头。为了降低残余热应力获得无缺陷的接头,对Al N陶瓷采用预氧化处理,在Al N陶瓷表面形成一层Al_2O_3层。当预氧化参数为1 000℃/5 h时,Al N陶瓷表面的Al_2O_3层厚度约为10μm。采用成分为Ag-6 mol%Cu O的钎料,在1 000℃/5min的钎焊参数下,对预氧化后的Al N陶瓷进行连接,获得了无缺陷的接头,接头典型界面显微组织为Al N/Al_2O_3/Cu Al_2O_4/Cu O/Ag+Al_2O_3/Cu O/Cu Al_2O_4/Al_2O_3/Al N。接头的抗剪切强度最高为22.6 MPa,与未氧化的Al N陶瓷接头相比提升了62.6%。接头进行抗剪切测试时,断面主要出现在Al N陶瓷母材。     

自生成钨基高密度合金中间层的钨/钢真空扩散连接

采用90W-6Mn-4Ni(质量分数)混合粉末/镍箔复合中间层,在加压5 MPa、连接温度1 100℃、保温10 min、30 min、60 min及120 min的工艺条件下,对纯钨(W)和0Cr13钢进行真空扩散连接。利用扫描电镜、能谱仪和电子万能试验机等手段研究接头的微观组织、成分分布、力学性能及断口特征。结果表明,连接接头均由钨母材/钨基高密度合金层/镍/钢母材组成。接头中的钨基高密度合金层由90W-6Mn-4Ni混合粉末液相烧结生成,其富Mn-Ni黏结相和钨颗粒相冶金结合且分布均匀,保温时间对该层的组织形态无明显影响。钨基高密度合金层与钨母材以加压钎焊机制实现了良好结合。接头抗剪强度为202～217 MPa时,断裂均发生在连接界面两侧的钨母材和钨基高密度合金层中,前者断口为典型的解理脆断,后者断口为钨颗粒相的W-W界面分离断裂及黏结相的韧性断裂。     

地质钻杆的瞬时液相扩散连接双温工艺

采用瞬时液相扩散连接双温工艺对45MnMoB地质钻杆进行了焊接,氩气保护,非晶箔合金作中间层;利用扫描电镜、万能材料试验机和电子探针等分析了连接接头的显微组织、力学性能和元素分布.结果表明:接头处形成了跨界面连续生长的晶粒,其组织与母材组织相同;传统瞬时液相扩散工艺连接的组织性能不如双温工艺的好,1230/1250℃双温工艺获得的接头抗拉强度为890MPa,弯曲角为180°.     

2A50铝合金焊接接头的制备及组织性能分析

通过钎焊的方法对2A50铝合金板搭接接头进行了制备。应用SEM及金相显微镜观察了焊接的组织和界面结构。对钎焊接头试样进行剪切实验,并分析了焊接温度、焊接时间对材料性能的影响。结果表明,焊接界面连接过度良好,焊接接头与焊接工艺密切相关,得到的最佳工艺路线为钎焊温度为590℃,钎焊时间为5min。