金属/陶瓷发热体钎焊接头的残余应力分析

采用热弹塑性有限元方法,在考虑了材料性能参数随温度变化情况下,分析了采用Ag—Cu—Ti钎料钎焊A12O3陶瓷与Ni金属丝的钎焊接头,在钎焊和随后再次加热过程中产生的应力大小和分布情况,计算中着重考虑了钎料对接头残余应力的影响。分析结果表明,在钎料与陶瓷的界面处存在着较大的残余拉应力,影响了钎焊接头的连接强度,并可能在界面的陶瓷侧产生裂纹。通过试验对比,认为在此类连接结构中,钎料是造成接头形成较大残余应力的主要因素。同时。选择合适厚度的钎料会降低钎焊接头的残余应力,改善接头连接强度。     

用活性钎料在氩气或真空中钎接陶瓷与陶瓷或陶瓷与金属

随着陶瓷材料在现代工业构件中的地位的提高,需要一种实用的能将陶瓷与陶瓷或陶瓷与金属钎接起来的方法。与陶瓷金属化后钎接相比,用活性钎料钎接的工艺要简易得多。这种钎接工艺说明由Al_2O_3或ZrO_2等陶瓷材料制成的零件能在真空或氩气中用含钛的银钎料直接与钢、灰铸铁或其它合金钎接。本文报道了活性钎料的最新发展,强度试验和金相研究的结果。     

陶瓷与金属电子器件的绿色活性封接技术

陶瓷与金属的连接是电子产品生产的关键环节。由于陶瓷和金属的物化、力学性能上存在巨大差异,对连接技术要求非常苛刻。通过对陶瓷与金属的常用连接方法的比较分析,提出了一种绿色活性电子器件封接技术,该技术能够在空气中不使用任何焊剂连接陶瓷与金属以及其他非金属组合,具有广泛的应用前景。通过对陶瓷与金属封接接头的力学测试和微观观察发现,接头剪切强度超过30MPa,连接界面良好;表明形成了性能和质量优良的钎焊接头。     

氧化锆陶瓷与铸铁直接钎焊用钎料的研究

高温结构陶瓷,由于它所共有的优越性能,近年来引起了人们的重视,并获得了深入研究和广泛应用。高温结构陶瓷在工程上应用。为数不少的是以陶瓷与金属材料组成复合构件形式出现。因此、高温结构陶瓷与金属的焊接技术研究,对高温结构陶瓷的开发和拓宽领域,具有重要意义。本文对氧化锆陶瓷与HT23—48铸铁直接钎焊用活性金属钎料进行了研究。研究结果表明,氧化锆陶瓷与铸铁直接钎焊用活性金属钎料中Ag—cu—Ti系列钎料性能最好。     

钯银铜焊料

一、概述电真空器件金属另件间联结的方法很多,由于钎焊具有真空气密性,可焊接不同种类的金属和合金,甚至能把金属与陶瓷连接起来,能把小而薄的另件连接成大的、复杂的部件,能保证另件原有的光洁度和精密的尺寸,因此钎焊及陶瓷封接工艺成了电真空器件制造工艺中的一个基本工艺。一个大型的微波电子器件需有上百条钎焊焊缝,累积焊缝总长达几十米;由此可知,钎焊焊料是电真空器件不可缺少的基本结构材料之一,焊料是多种多样的,     

陶瓷—金属活性连接用银—铜—钛钎料

介绍一种新的金属-陶瓷连接用Ag—Cu—Ti系活性钎料的特点及使用形式,并介绍了北京有色金属研究总院研制的Ag—Cu—Ti合金型钎料。     

氮化硅陶瓷与40Cr钢钎焊接头性能的研究

本文研究了钎料中活性金属元素对母材,特别是对氮化硅陶瓷的润湿性及对氯化硅陶瓷与40Cr钢钎焊接头性能的影响机制。活性元素的选用,应从活性元素能否与陶瓷生成晶格一致或相似的新相、合金热力学及合金相变原理出发;通过测试,在Ti、车Zr、AeI、V等活性金属中,选用Ti做为钎焊氮化硅陶瓷与40Cr钢钎料中的活性金属元素,确定了最佳系列钎料。钎料中的活性元素含量,直接影响接头的强度,确定了活性金属元素Ti的最佳含量。通过加入过渡层金属改善钎焊接头性能的研究,结果表明,过渡层金属的选择,在膨胀系数基本匹配的条件下,尽可能选择弹性模量、屈服强度小的材料做过渡层,使其产生塑性变形,以缓和接头的热应力。同时,过渡层金属的厚度、钎焊工艺参数,对接头的强度也有着直接影响。     

Ag-Ti_4活性钎料钎焊AlN与W-Cu合金研究

研究了在真空条件下采用Ag—Ti4活性钎料对AlN陶瓷与W—Cu合金的活性钎焊。试验获得了性能良好的AlN陶瓷与W—Cu合金的焊接组件,力学性能测试发现,剪切强度可达114.9MPa,试样断裂发生在AlN陶瓷一侧。通过SEM,EDX方法分析了焊接层的显微结构和元素分布,分析了连接强度较高的原因。通过XRD分析方法测定了焊接的冶金结合及新相的生成。     

陶瓷与金属的真空扩散焊接

本文着重研究了陶瓷与钢在真空扩散焊接条件下,在铜的接触表面上显微凸起的塑性变形和物理接触形成过程的动力学及其对焊接质量的影响。研究了陶瓷与饲真空扩散焊接工艺和接头的机械性能和真空性能。给出了能满足电真空器件要求的扩散焊接工艺规范。     

陶瓷与金属的封接

单晶和多晶陶瓷能用几种工艺和金属可靠的接合。陶瓷金属化就是先将陶瓷和烧结金属以固溶相粘结在一起,然后再用焊料钎焊到金属零件上。活性合金法省略了中间金属化工序。这两种工艺可用化学和冶金等理论来分析。     

陶瓷与金属活性法连接现状及发展

本文论述了陶瓷—金属连接的方法之一——活性金属法的研究动向,同时论述了陶瓷—金属连接的共性问题。     

陶瓷—金属连接中的残余应力

对陶瓷和金属连接中造成的残余应力的产生机制、计算、测量及缓解进行了较全面的介绍;陶瓷-金属连接的残余应力主要是由于陶瓷和金属的热膨胀系数不匹配造成的,其大小受多种因素影响,残余应力对陶瓷-金属连接性能有极大影响。目前,对精密陶瓷中残余应力的计算主要采用有限元、边界元等数值方法,且主要针对简单对接接头,对实际工作中比较复杂的结构计算较少,在残余应力的测定方法中X射线衍射法比较成熟,而对残余应力的缓解主要采用加应力缓解层,设计合理的连接结构,采用合理的连接工艺等方法。     

钛——铜合金钎料

一、概述:钎焊是电真空器件企业中应用非常广泛的工艺之一。随着“四化刀建设的发展,其它工业部门也需要用“钎焊”工艺。常用的钎料为真空冶炼的:金镍、金铜、锗铜、银铜等。从“不锈钢钎焊工艺的改革”与“钛在钼与无氧钢钎焊中的应用”的工艺中,发现了钛可被广泛应用于钎焊工艺的可能。故对     

解决陶瓷金属化层化学镀污染问题的途径

<正> 一、前言随着电子工业的发展,Al_2O_3陶瓷在电真空器件、集成电路封装管壳以及各种陶瓷基板等方面得到了广泛的应用。对于其中相当一部分产品来说,需要将瓷件与金属部件钎焊封接为一体。而陶瓷与金属是难以直接钎焊的,解决的办法是在钎焊之前先将陶瓷进行金属化。目前对Al_1O_3陶瓷一般采用的     

铝/钢异种金属无钎剂激光填粉熔钎焊接

采用宽带激光光斑和填粉焊接技术,在不使用钎剂的情况下进行6061铝合金/镀锌钢板的熔钎焊接实验。分析测试了接头成形、焊缝组织和接头强度,并探讨了影响接头强度的因素。结果表明,采用此方法可实现6061铝合金/镀锌钢板的熔钎焊连接。选用优化的焊接工艺参数获得了成形饱满,无裂纹、气孔等缺陷的焊缝。焊缝熔宽和金属间化合物层厚度随焊接热输入量的增加而增大。熔钎焊缝中金属间化合物由Al-Fe和Al-Fe-Si系统化合物组成。拉伸试样均断裂在钎料/镀锌钢界面,接头最大机械抗力为152.5 N/mm,断口呈脆性断裂特征,钎料/镀锌钢界面为接头的薄弱环节。拉伸试样铝一侧断裂面由Al5Fe2Zn0.4和α-Al组成。焊缝熔宽、金属间化合物层厚度共同决定了接头的机械抗力水平。     

Si3N4陶瓷与钢的真空钎焊研究

本文研究了Cu—Sn—Ti,Cu—In—Ti,Cu—Cr,Cu—Ge—Ti铜基活性钎料钎焊Si_3N_4陶瓷与钢。结果表明,四种铜基无银钎料均可实现Si_3N_4陶瓷与钢的连接,Cu—Sn—Ti,Cu—In—Ti的钎焊接头的剪切强度较高,它们合适的钎焊工艺参数分别为1373K×600s,1323K×600s。钎焊接头的X射线衍射分析,波谱分析表明活性钎料连接陶瓷与金属的机制是钎料中活性元素(Ti、Cu)向陶瓷界面扩散并与之发生化学反应而实现接合。     

Si3N4陶瓷与金属的真空扩散焊

本文在对多种合金系统的中间层广泛试验的基础上,着重对几种铝合金用作Si_3N_4/钢真空扩散焊的中间层进行了筛选试验,认为Al—5％Si作为中间层的接头强度最好。较适当的焊接工艺条件是:扩散焊温度823K,压力60MPa,保温时间1800s。此时,接头中基本上不存在脆性相,剪切试验时是Al—5％Si层本身被剪断,说明两侧连接界面都是有较高的强度。通过SEM接头元素分析,断口X光衍射分析和热力学计算确认中间层与Si_3N_4之间的连接是通过:4Al+Si_3N_4=4AlN+3S_i这一化学反应实现的。     

铝钛异种合金的激光熔钎焊

提出了一种连接Al/Ti异种合金的新工艺，即采用激光为热源，AlSi12为填充材料，实现了Ti-6Al-4V钛合金和LF6铝合金的激光熔钎焊连接。激光熔钎焊是一种局部加热焊接过程，通过调整激光加热参数，控制填充材料的润湿铺展及界面金属间化合物的形态和数量，从而控制接头质量。在实验过程中，填充焊丝实时送入，通过改变激光功率、间隙大小、光斑尺寸、焊接速度、送丝速度、激光辐照位置等工艺参数，以获得对接头的不同加热效果。研究了不同参数下的钎缝成形规律、接头界面特点及接头拉伸强度。结果表明，采用激光熔钎焊工艺连接Al/Ti异种合金可以获得成形良好、强度较高的接头，但焊接过程对工艺参数要求严格;接头厚度方向不同位置的界面金属间化合物的厚度和形态各不相同;热输入较低情况下，钎料与钛合金材料作用不充分，接头易从界面处断裂;热输入较高时，接头容易从铝合金侧熔合区附近断裂。     

无银中温钎料在微波器件中的应用

本文叙述了用无银中温钎料QCu12Z的钎焊接头进行的各种机械性能及电性能试验。认为无银中温钎料与银基钎料的接头相比。其接头的抗拉,抗剪强度相差不大,而弯曲角相差较多;电参数测试达产品电性能要求;接头与母材的镀银色泽一致性好。因此无银中温钎料可用于母料为铜及其合金的搭接接头且不承受或承受较小弯曲、冲击、振动载荷的微波器件等产品之中。     

不锈钢-陶瓷在真空中的封接

介绍了不锈钢材料代替铁镍、铜镍材料和陶瓷在真空中的封接。在不锈钢封接环的应用中,重点注意封接环和过渡环的设计、焊料的选择和用量、封接环的软化处理、钎焊工艺控制、零件品质的控制。