Ti-25Cu-15Ni钎料钎焊的TA0钛接头界面微观组织及拉伸性能

采用真空电弧熔炼法制备钛基钎料Ti-25Cu-15Ni(at.%),通过DSC、SEM和XRD分析确认该钎料的焊接温度和微观组织结构及形貌。采用该钎料钎焊工业纯钛TA0,并分析焊接接头的微观组织结构。结果表明,该钎料主要由α-Ti和Ti2Cu共晶组织构成,在1 000℃焊接温度下,在钎料/焊接母材接头界面,有大量的Ti2Cu和TiNi化合物形成。同时,在靠近母材部分存在α-Ti+TiNi共晶组织,Ni元素扩散到钛合金母材中形成针状TiNi化合物,有利于连接强度的提高。测试了在1 000℃下的不同保温时间对试样拉伸强度的影响,结果表明,1 000℃下保温30 min制备的连接件最大拉伸强度为185.65 MPa。     

钛基钎料钎焊石墨与TZM合金接头组织和性能研究

研究了钛基钎料钎焊石墨与TZM合金的钎焊组织。结果表明，使用钛合金箔为钎料能很好润湿石墨和TZM母材，通过界面反应和TLP扩散连接获得良好的钎焊组织。接头组织主要分为两层：Ti-TiC和Ti-Mo固溶体。热震循环试验证明接头再熔化温度高于1400℃，承受热应力而不失效。接头剪切强度为14．1MPa。     

建筑用钎焊接头组织与力学性能的研究

采用OM、XRD、SEM和拉力试验机,研究了钎焊工艺参数对SnAg0.5CuZn0.1Ni/Cu无铅微焊点界面金属间化合物(IMC)和力学性能的影响。结果表明:添加0.1%Ni(质量分数)能显著细化SnAg0.5CuZn钎料合金的初生β-Sn相和共晶组织;钎焊温度为270℃、钎焊时间为240 s时,钎焊接头的剪切强度达到最大值47 MPa。     

钯含量对Ag-Cu-Pd钎料合金组织和性能的影响

通过差热分析、扫描电镜显微组织分析、真空钎焊等手段,对不同Pd含量Ag-Cu-Pd钎料的熔化特性以及在无氧铜和镍上铺展性进行研究,并对铸态组织和钎焊界面组织进行分析.结果表明,随着Pd含量增加,Ag-Cu-Pd钎料的固相线温度、液相线温度有明显提高,固液相线温度间隔也随之增大;当Pd含量为10 %和20 %时钎料铺展性良好,且随着Pd含量增加,钎料合金铺展性降低,但当Pd增加到30 %时,钎料铺展性变差且有轻微侵蚀迹象;铸态Ag-Cu-Pd合金中Pd元素主要存在于富铜相中;Ag-28Cu-20Pd钎料焊接无氧铜板时的钎焊界面,形成连续的金属间化合物（IMC）层,钎料中Pd元素主要分布在IMC层上.      

AlTiCrN涂层结合界面组织特征与结合性能

以Ti、Al和Cr为靶材,采用阴极离子镀在YT14硬质合金刀具表面制备一层AlTiCrN涂层,通过扫描电镜、能谱仪和X射线衍射仪分析了其表面和界面形貌、化学元素组成和物相,并用线扫描和面扫描研究了涂层中化学元素在结合界面处扩散机理.用划痕法表征其界面层结合强度,对界面结合机理进行了讨论.AlTiCrN涂层的物相主要以AlN、CrN和TiN为主,涂层在(111)晶面具有很强的择优取向.涂层中Al、Ti、Cr和N原子数分数高于基体,在结合界面处呈阶梯状过渡分布,基体中C原子扩散进入TiN、AlN和CrN晶格点阵中,形成明显的扩散层.涂层结合界面为机械+扩散形式,其结合方式主要是由吸附结合、扩散结合和化合结合方式组成.划痕过程中涂层经历弹性变形、塑性变形和涂层剥离三个阶段,界面结合强度为59.2N.     

无氧铜表面钨涂层制备及结合性能研究北大核心

采用化学气相沉积(CVD)工艺在无氧铜表面制备钨涂层,利用热等静压扩散连接工艺对铜钨复合界面进行热处理,得到铜钨复合材料。采用SEM、金相显微镜观察涂层及铜钨界面微观形貌,用胶粘和钎焊两种测试方法评价铜钨界面结合强度。结果表明,钨涂层显微组织为柱状晶,涂层厚度及界面均匀;结合强度测试过程中涂层均未剥落或损伤,表明钨铜界面结合强度大于胶粘界面和钎焊界面的结合强度。     

高界面结合强度铜/钼/铜叠层复合材料的制备研究

采用非平衡态的高能铜离子注入技术,对钼芯材表面进行改性并一次覆铜形成过渡铜层,将原本不固溶的的钼/铜界面转化为铜/铜界面,制得高界面结合强度的铜/钼/铜叠层复合材料;采用近终形的热等静压复合技术进行二次覆铜,结合小变形量冷轧工艺进行复合板材精整,降低各层协同变形量,保证了叠层复合材料的板形、芯层质量、表面粗糙度及平行度。本方法所制备的铜/钼/铜叠层复合材料具有界面结合强度高、板形良好、芯层质量好且平行度好的优点,可作为一种电子封装材料或热沉材料应用于电子、信息技术领域。     

离心浇铸挤压复合钢管界面组织与性能

采用离心浇铸挤压工艺制备了20Cr/1Cr18Ni9Ti复合钢管.通过扫描电镜研究了试制复合钢管界面区域的显微组织,利用拉伸实验和热疲劳实验测试了其力学性能.结果表明,采用离心浇铸挤压工艺生产的复合钢管实现了界面完全冶金结合,界面结合强度大大提高,界面处存在的过渡区增强了复合管的加工、使用性能.采用此新工艺生产的复合钢管具有较好的组织和性能,并且工序简短,生产成本低.     

Au-19.25Ag-12.80Ge钎料的焊接性能研究

根据Au-Ag-Ge三元相图, 制备了新型Au-19.25Ag-12.80Ge(%, 质量分数)钎料合金.利用DTA, Sirion200场发射扫描电镜对钎料的熔化特性及显微组织进行分析, 并对其与纯Ni的润湿性加以研究.结果表明: Au-19.25Ag-12.80Ge钎料合金的熔化温度为446.76～494.40 ℃, 结晶温度区间为47.64 ℃; 焊接温度在510～550 ℃范围内时, Au-19.25Ag-12.80Ge钎料合金与Ni基体具有良好的铺展性和润湿性, 在熔化钎料前沿有润湿环现象出现, 钎料合金与Ni基体之间形成了一条连续的金属间化合物层, 能谱分析表明该金属间化合物层为Ge3Ni5金属间化合物, 由于该化合物层较脆, 故应控制焊接工艺以获得连续均匀且厚度适当的金属间化合物层; 对于本钎料合金而言, 焊接温度530 ℃, 保温时间10 min可获得较理想的焊接界面.     

镍基钎料激光钎焊金刚石磨粒的试验研究

采用Ni基合金钎料,在Ar气保护条件下,对金刚石磨粒进行了激光钎焊试验研究.采用扫描电镜和能谱仪及X射线衍射仪对钎焊金刚石试样进行理化分析,探讨了不同工艺参数对连接界面的影响.研究结果表明,线能量密度ρ在25～30J/mm3范围, 可以实现金刚石磨粒与45号钢基体的优良焊接,在金刚石表面附近形成的富Cr层与金刚石表面的C元素反应生成碳化物,在钢基体结合界面上Ni-Cr合金钎料和钢基体中的元素相互扩散形成化学冶金结合.     

CoFeCrNiCu高熵钎料钎焊ZrB2-SiC/Nb接头组织及性能研究

采用CoFeCrNiCu高熵合金钎料实现了ZrB₂-SiC陶瓷与Nb合金的有效连接。通过扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)及X射线衍射(XRD)等方法分析了接头界面的微观组织结构、生成产物及保温时间对界面组织及接头性能的影响,确定了接头的断裂位置和断裂方式。研究结果表明：钎焊接头的典型界面结构为ZrB₂-SiC/Cr₂B/(Cr,Fe)₂B+fcc+Cr₂B+Laves+Cu₍(s,s))/Nb。钎焊过程中,Nb合金向液态钎料中的溶解量以及液态钎料中Cr向ZrB₂-SiC陶瓷富集的数量决定了钎焊接头界面组织的形成及其演化。随着保温时间的延长,ZrB₂-SiC陶瓷侧的Cr₂B反应层增厚,钎缝中Laves相随着Nb合金向液态钎料中的溶解量增加而增加。陶瓷侧界面反应层的厚度及形态和钎缝中Laves相的形态及分布共同决定着接头的抗剪强度。当钎焊温度为1160℃,保温60 min时,接头的抗剪强度最...     

SnAg0.5CuZn0.1Ni/Cu钎焊接头的界面组织与力学性能研究

通过金相显微镜、X射线衍射仪、透射电子显微镜、扫描电子显微镜和拉力试验机,研究了不同钎焊工艺参数对SnAg0.5CuZn0.1Ni/Cu无铅微焊点界面组织、金属间化合物层厚和力学性能的影响。结果表明,添加0.1%Ni能显著细化SnAg0.5CuZn钎料合金的初生β-Sn相和共晶组织;当钎焊温度为270℃、钎焊时间为240s时,钎焊接头的剪切强度达到最大,为45.6 MPa;钎焊接头界面区粗糙度、金属间化合物层厚度和钎焊接头的剪切强度均随着钎焊工艺参数的变化而变化。     

钛钢复合板的组织与结合界面研究

进行了TA1/Q235的累积叠轧焊试验,研究了TA1/Q235复合板结合界面组织和Ti,Fe元素的扩散情况.研究结果表明:在实际轧制中要严格控制夹杂的含量,并要采用低温大变形加工、低温累积叠轧的钢-钢结合完全接近基体组织,TA1/Q235的结合机制为裂口结合机制,Ti元素比Fe元素扩散强烈.     

两种钴基钎料钎焊SiC陶瓷的接头组织和强度

设计了CoNi（Si,B）CrTi和CoFeNi（Si,B）CrTi两种成分的钴基钎料,对SiC陶瓷进行了钎焊试验。结果表明CoFeNi（Si,B）CrTi钎料可用于SiC陶瓷的钎焊。钎料/SiC界面由多层硅化物和TiC条带组成,钎缝中央的基体为Co-Fe-Ni-Cr-Ti-Si相和Fe-Co-Cr-Ni金属相,其上弥散分布着许多细小的TiC颗粒。在1150℃/10 min,采用120μm厚的CoFeNi（Si,B）CrTi钎料钎焊的SiC接头室温四点弯曲强度最高,为161 MPa,且该接头具有稳定的高温强度,室温、700和800℃下钎焊接头的三点弯曲强度分别为176,178和184 MPa。     

金属基低压等离子喷涂界面的结合性能及微结构研究

采用奴氏印痕法、X射线衍射技术（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线能量散射谱（EDS）等方法研究了Ni/Fe,Cu/Ni低压等离子喷涂材料的喷涂界面结合性能及微结构特征。喷涂界面的结合性能与其微结构、微成分特征密切相关。Ni/Fe试样具有结合良好的界面,界面层为在晶态（Fe,Ni）氧化物上弥散分布着纳米级（Fe,Ni）金属间化合物细晶的结构,界面区有明显的元素扩散;Cu/Ni试样喷涂界面层为典型的非晶相,界面区未见明显的元素扩散。不同微观特征的喷涂界面对应的宏观界面结合性能有明显差异,Ni/Fe喷涂界面结合强度明显优于Cu/Ni喷涂界面。对Ni/Fe、Cu/Ni喷涂界面断裂的微观机理进行了探讨。     

BNi73CrSiB-40Ni钎料的钎焊工艺性能及接头组织研究

为了解BNi73CrSiB—40Ni钎料的钎焊工艺性能，对该钎料进行了表面质量分析、化学成分分析及DTA测试，以GH3044，ЭП708高温合金为母材，研究了钎料的铺展面积、填充间隙能力、漫流长度等钎焊工艺性能。结果表明：该钎料具有良好的流动性能、良好的填充间隙性能，适宜大间隙和不等间隙接头的钎焊。该钎料的钎焊接头中有大量的固溶体组织，不同于常用钎料BNi82CrSiB的钎焊接头的组织。     

陶瓷耐磨缸套真空钎焊接头组织性能研究

本文采用钴基焊料实现了氧化锆陶瓷与不锈钢的真空钎焊,并通过扫描电镜（SEM）和XRD对接头的微观组织结构进行了研究。结果表明：接头微观组织致密,镀镍层在真空钎焊过程中发生了扩散和迁移,增强了界面化学反应的活性,镍与ZrO2陶瓷易生成多种化合物（Ni3Zr、Ni5Zr、Ni7Zr2和Ni21Zr8）,在接头中还有Ni4Mo、Ni4Mn等新相生成,实现了部分化学键结合,使接头强度得到显著提高。