钎后扩散对AgCu28钎料真空钎焊紫铜接头组织和性能的影响

为了研究钎后扩散处理对Ag Cu28共晶钎料真空钎焊紫铜接头组织和性能的影响,进行了800℃钎焊无扩散、钎后770℃扩散45 min的薄壁管-板接头钎焊试验。利用扫描电镜、能谱分析、显微硬度等分析测试手段,对比分析了两种钎焊接头的组织和性能。结果显示:钎焊接头组织为银基、铜基固溶体及铜银二元共晶,钎后扩散处理的钎料中心区较未扩散的明显变窄,且界面区呈波形生长,固溶体增多,铜银二元共晶逐渐减少。从母材区、界面区到钎料中心区,显微硬度依次减小,且经过钎后扩散处理,钎料中心区显微硬度增加。     

奥氏体不锈钢与纯铜的真空钎焊工艺研究

采用BAg72Cu共晶钎料对奥氏体不锈钢与纯铜的真空钎焊工艺进行研究.通过剪切试验、光学显微镜观察、扫描电镜及能谱分析等手段研究了钎焊温度和保温时间对钎焊接头组织和性能的影响.试验表明,钎缝中心区为AgCu共晶组织,两侧界面反应区为铜基固溶体,钎焊温度对钎焊接头的组织和性能影响明显,而保温时间对其影响不明显.当钎焊温度865℃、保温时间10min时,剪切强度最高,达到160 MPa.钎焊温度过低时,冶金作用较弱,接头强度较低;钎焊温度过高时,钎料流淌较多,接头强度也较低.以865℃为钎焊温度,改变保温时间,在10～45 min保温时间内接头的剪切强度变化不大.     

T2紫铜/304不锈钢激光钎焊接头组织及性能

采用铜锰镍钎料,使用激光焊机对T2紫铜和304不锈钢进行了激光钎焊。通过扫描电子显微镜、拉伸试验机测试分析了搭接形式下的钎缝宏观形貌、焊接接头力学性能及钎料元素的扩散情况。结果表明,在紫铜/不锈钢的激光钎焊时,焊接电流对钎缝成形的影响最大、脉冲频率次之、脉冲宽度的影响最小,对应的正交试验极差分别为17.35,15.66,7.91;钎料与母材发生良好的扩散并形成固溶体;钎缝中Fe,Cr元素扩散明显并存在条块状铜基固溶体,在最优的焊接工艺参数下,钎焊接头的抗剪强度达到35.75 MPa。     

Cu-Mn-Ni-Ag钎料高频感应钎焊2Cr13不锈钢接头的显微组织与性能

采用新型的Cu-Mn-Ni-Ag中温铜基钎料高频感应钎焊2Cr13不锈钢,并对钎料的工艺特性、钎焊接头的显微组织以及测试温度对钎焊接头力学性能的影响进行研究。结果表明:Cu-Mn-Ni-Ag钎料的熔点约为880℃,由富Ag相、Cu-Mn-Ni固溶体以及少量的Ni-Mn-Si化合物组成;钎料与2Cr13不锈钢产生良好的冶金结合,且钎焊接头组织致密;界面反应区的组织为Fe-Mn-Ni-Cr-Cu固溶体,钎缝区组织由富Ag相、Cu-Mn-Ni固溶体和少量的Ni-Mn-Si化合物组成;钎焊接头断裂于钎缝中间的富Ag相和Cu Mn Ni固溶体上,为以剪切韧窝为主的韧性断裂,室温剪切强度最大可达369 MPa,在400℃、500℃和600℃下接头的剪切强度分别为251 MPa、208 MPa和84 MPa。     

CuMnNiSi钎料钎焊不锈钢接头组织性能研究

采用新型的Cu-Mn-Ni-Si钎料真空钎焊2Cr13不锈钢,研究了钎焊温度和保温时间对接头组织和室温力学性能的影响.结果表明:钎焊接头组织由钎缝中心区Cu-Mn基固溶体和钎缝界面反应区的(Fe,Ni,Mn)- Si化合物组成.随着钎焊温度的增加,钎缝界面处化合物层厚度减小,Cu-Mn基固溶体相应增多,接头室温剪切强度随之增加,在钎焊时间15min、钎焊温度1050℃时达到321 MPa.在钎焊温度1000℃时,接头室温剪切强度随着钎焊保温时间的延长先增加后降低,在钎焊保温时间30min时取得最大值305 MPa.     

BNi68CrWB钎焊K24/GH648异种高温合金的界面形成机理

采用BNi68CrWB钎料粉末对K24和GH648异种高温合金进行钎焊连接,分析了接头典型界面组织,提出了钎焊过程反应机理.结果表明,接头由共晶区、等温凝固区和扩散区组成.共晶区由WB,CrB和镍基固溶体组成,等温凝固区为镍基固溶体,GH648侧扩散区由WB,W_xB_y,Cr_xB_y,以及沿晶界析出的镍基固溶体和少量的Cr₂Ni₃相组成,K24侧扩散区与母材差异不明显.钎焊过程由元素富集、母材溶解、等温凝固和共晶凝固四个阶段组成.其中等温凝固阶段是钎焊过程中最关键的阶段,等温凝固不完全时,钎缝中央存在共晶组织,影响接头性能.钎焊温度1 150℃,保温120 min时,等温凝固完全,接头组织均匀,力学性能最优,室温拉剪强度可达323 MPa.     

钎焊工艺对钛钎焊石墨与TZM合金接头组织性能的影响

研究了钛合金真空钎焊石墨与TZM合金过程中,钎焊温度和时间对钎焊接头组织和性能的影响.结果表明,接头组织由Ti-TiC反应层和Ti-Mo固溶体层组成.在一定范围内,随温度和时间增加,钎缝层加厚.钎焊工艺参数优化后获得厚度为30～40 μm的界面反应层,70～80μm的固溶体层,接头组织均匀,界面平整.抗剪强度达到14.1 MPa和15.0 MPa,再熔化温度高于1 600℃的使用温度,能承受从室温到1 600℃剧烈的热循环作用.     

304不锈钢与C-276镍基耐蚀合金的真空钎焊

采用铜箔对C-276镍基耐蚀合金和304不锈钢的真空钎焊工艺进行研究。通过金相显微镜、扫描电镜及能谱分析、显微硬度机和万能材料试验机等手段研究钎焊温度对钎焊接头的微观组织和力学性能的影响。结果表明,钎焊温度对接头的组织和性能有明显影响。钎缝中心区为Cu基固溶体,两侧界面反应区分别为Fe基固溶体和Ni基固溶体。钎焊温度过低时,冶金作用较弱,接头强度较低;钎焊温度过高时,钎料流失较多,接头强度也较低。当钎焊温度为1 125℃时,接头的拉剪强度最高,为105.7 MPa,且接头的断裂方式为韧性断裂。     

硬质合金与高温合金钎焊界面组织与极端工况下的力学性能

随着现代工业的急速发展,常规硬质合金与钢钎焊工具逐渐难以满足复杂极端工作环境的需求,针对此问题,研究了不同钎焊温度(860℃~950℃)对AgCuNiMn钎料真空钎焊YG6X硬质合金与GH4169高温合金钎焊接头微观组织的影响,测试了860℃~950℃焊接温度下试样在常温与理论工作温度227℃下的抗拉强度,并测试了860℃焊接温度下试样的深低温(-238℃)抗拉强度。钎缝微观组织主要由Ag基固溶体与Cu基固溶体组成,随着钎焊温度的升高,钎缝中心区Cu基固溶体的数量逐渐减少,钎缝间隙逐渐变窄,两侧界面处Cu基固溶体反应层逐渐变厚,一定程度上提高了钎料与母材的界面结合强度,但同时也使得钎缝处残余应力增加。钎缝在常温下的抗拉强度呈现先升高后降低的趋势,在890℃~950℃焊接温度区间,227℃的拉伸试验温度对接头抗拉强度基本没有影响,在钎焊温度为890℃时,平均拉伸强度达到最高值为715.3 MPa。在860℃焊接温度下,接头的平均抗拉强度表现为-238℃拉伸强度(474.8 MPa)>常温拉伸强度(430.2 MPa)>227℃拉伸强度(278 MPa),深低温环境下接头的抗拉强度相较于常温下提高了约10%;由于860℃焊接温度相对较低,钎料与母材溶解与扩散程度较低,导致钎料在227℃下发生软化,抗拉强度急剧下降。     

YG8硬质合金与2Cr13马氏体不锈钢真空钎焊及热处理一体化工艺研究

采用CuMnCo钎料,对YG8硬质合金和2Cr13马氏体不锈钢进行真空钎焊以及焊后淬火处理,研究分析了钎焊温度、钎焊间隙及淬火处理对接头组织和性能的影响。实验表明,采用此种焊接工艺能够得到组织致密,结合良好的焊接接头,钎缝中心区组织为均匀的Cu-Mn基固溶体,在两个界面反应区为Fe-Co基固溶体;在钎焊温度为1085℃,钎焊间隙为0.20mm时,得到了最佳钎焊接头,抗弯强度为732MPa;钎焊后进行970℃淬火处理,接头强度略有下降,但仍能达到581MPa。     

Induction diffusion brazing of copper to aluminium

The aim of this research was to develop an induction diffusion brazing to obtain a sound joint between copper and aluminium. A foil interlayer was used to bond copper to aluminium at 600°C for 2?s under a bonding pressure of 9?MPa. The failure of tensile test is in the aluminium side and no failure occurs when the joint is bent to 180°. The electrical resistivity of joint is lower than that of aluminium. The interfacial intermetallic compounds layers are Cu₉Al₄ and CuAl₂ with the total thickness of 2?μm. No voids and oxide scale are found in the joint. Heat treatment shows that induction diffusion brazing is superior to conventional flash welding to maintain electrical stability and mechanical integrity of copper to aluminium joint.     

采用两种银基活性钎料钎焊AlN陶瓷与可伐合金的接头组织与性能

采用Ag-Cu-Ti和Ag-Cu-In-Ti两种活性钎料箔带,分别在860℃/10 min和760℃/10 min两种规范下对AlN与可伐合金(4J29)进行了真空钎焊连接,获得了冶金质量良好的接头. 对接头室温抗剪强度进行了测试,AlN/Ag-Cu-Ti/4J29和AlN/Ag-Cu-In-Ti/4J29两种接头强度分别为126和113 MPa. 微观分析结果表明,两种接头中靠近陶瓷母材附近生成了连续的扩散反应层,结合XRD结果,该层主要由TiN相组成,反应层的厚度对接头强度有影响;钎缝基体区由铜基固溶体、银基固溶体和复杂的Ni(Fe,Co)-Ti化合物组成.     

TC4钛合金蜂窝板钎焊接头组织性能分析

研究了TC4钛合金蜂窝板的钎焊工艺,试验采用Ti-Zr-Ni-Cu钎料,真空度不低于2×10-3 Pa,钎焊温度为930℃,保温时间为30 min.对焊后试件的钎焊界面组织进行超声无损检测,检测结果表明面板与蜂窝芯钎焊效果极好,未发现有脱焊、虚焊等现象.采用扫描电镜（SEM）和能谱分析（EDS）法进行了试验分析.结果表明,母材和钎料发生相互扩散渗透反应,并出现有新的析出相.该工艺下蜂窝板的界面平均拉脱强度为12.8 MPa,抗剪强度为9.01 MPa,钎焊接头属于脆性断裂.     

Infrared brazing of TiAl intermetallic using BAg-8 braze alloy

TiAl intermetallic alloy joined by infrared brazing using BAg-8 braze alloy was investigated. The microstructural evolution of the brazed joint, shear strength and reaction kinetics across the joint was comprehensively evaluated. According to the experimental observations, silver would not react with the TiAl substrate, but copper reacted vigorously with the TiAl, forming continuous reaction layer. The consumption of copper from molten braze during infrared brazing resulted in depletion of the copper content from the braze. Therefore, chemical composition of the braze deviated from Ag-Cu eutectic into hypoeutectic with increased brazing time and/or temperature. Both AlCuTi and AlCu₂Ti phase were observed at the interface between BAg-8 and TiAl substrate for the specimen brazed at 950°C. By increasing the brazing temperature and time, the growth rate of AlCuTi phase was much faster than that of AlCu₂Ti phase. The maximum shear strength achieved 343 MPa for the specimen infrared brazed at 950°C for 60 s. Further increasing the brazing time resulted in excessive growth of brittle AlCuTi reaction layer, which greatly deteriorated the shear strength of the joint.     

钎焊时间对K9玻璃/B2O3-Bi2O3-TiO2/纯钛钎焊接头组织和性能影响

采用B₂O₃,Bi₂O₃,TiO ₂ 混合钎料,通过钎焊连接方法实现K9玻璃与纯Ti在低温下的连接;通过光学显微镜和SEM等方法研究钎焊时间对接头界面组织及性能的影响. 结果表明,当B₂O₃:Bi₂O₃:TiO₂成分为5:4:1时,钎焊温度为650 ℃,保温时间分别为60,80和100 min时,抗剪强度分别为11.5,15.1和12.1 MPa. K9玻璃/钎料结合致密,且存在反应层,而纯Ti/钎料侧界面平直,没有明显的过渡层和熔解现象. 接头断裂一种为完全断裂在金属与钎焊层的脆性断裂,抗剪强度为11.5 MPa;另一种为部分断裂在金属与钎焊界面处,部分断裂在玻璃侧的混合断裂,混合断裂接头抗剪强度最高为16.7 MPa.     

Al2O3弥散铜/纯铜扩散焊工艺

采用真空扩散连接工艺,对Al2O3弥散强化铜/纯铜的连接进行了试验研究.用扫描电镜分析了Al2O3弥散强化铜/纯铜扩散界面组织结构,研究了工艺参数对界面结合状态和组织结构的影响.通过正交试验得出各因素对接头抗拉强度的影响大小依次为:扩散温度＞压力＞保温时间.正交试验结果表明:焊接温度为550℃,保温时间为3h,压力为25 MPa时,可获得组织均匀致密、界面连续的Al2弥散铜/纯铜扩散焊接头,且接头抗拉强度高达116.9 MPa.     

Interface structure and mechanical property of aluminum cooler vacuum brazing joint

A kind of aluminum cooler was manufactured by means of vacuum brazing technique, and the cooler was examined by hydraulic pressure test. The result indicates that the test pressure of the cooler can reach 15 MPa. The fracture of the brazing joint belongs to the mixture type. There are secondary cracks, dimples, cleavage plane and grain-boundary features on the failure surface. The cracking process of aluminum cooler is as follows. The cracks are initiated on the interface, then expand under sub-critical state. When the stress on the remained zone reaches the maximum notch tensile strength of the brazing joint or the crack length reaches the critical value that the brazing joint fracture toughness property permits, the cooler will break sharply.     

Effect of brazing temperature and brazing time on the microstructure and tensile strength of TiAl-based alloy joints with Ti-Zr-Cu-Ni amorphous alloy as filler metal

An amorphous Ti-37.5Zr-15Cu-15Ni (wt.%) ribbon fabricated by vacuum arc remelting and rapid solidification was used as filler metal to vacuum braze TiAl alloy (Ti-45Al-2Mn-2Nb-1B (at.%)). The effects of brazing temperature and time on the microstructure and strength of the joints were investigated in details. The typical brazed joint major consisted of three zones and the brazed joints mainly consisted of α_2-Ti₃Al phase, α-Ti phase and (Ti, Zr)₂(Cu, Ni) phase. When the brazing temperature varied from 910 °C to 1010 °C for 30 min, the tensile strength of the joint first increased and then decreased. With increasing the brazing time, the tensile strength of the joint increased. The maximum room temperature tensile strength was 468 MPa when the specimen was brazed at 930 °C for 60 min. All the fracture surfaces assumed typical brittle cleavage fracture characteristic. The fracture path varied with the brazing parameter and cracks preferred to initiate at (Ti, Zr)₂(Cu, Ni) phase and propagation path were mainly determined by the content and distribution of α-Ti phase and (Ti, Zr)₂(Cu, Ni) phase.     

TU2无氧铜与铪的真空钎焊

使用BAg72Cu钎料对TU2无氧铜与稀有金属铪(Hf)进行真空钎焊。借助金相显微镜、超景深显微镜、扫描电镜、能谱分析、室温剪切试验等手段,分析了钎焊工艺参数(钎焊温度和保温时间)对钎焊接头组织及性能的影响。结果表明:真空钎焊后获得的焊缝组织致密而连续,焊缝区均存在三个不同形貌的区域:铪侧的黑色区、中间花纹状Ag-Cu共晶区和铜侧的峰峦状或鹅卵石状铜基固溶体区。随着钎焊温度升高和保温时间的延长,焊缝中峰峦状或鹅卵石状组织越来越大,黑色区也越来越宽,而中间共晶区则减小。黑色带状区域中的Hf元素含量均大于4%,明显超过了相图中Hf在Ag、Cu中的饱和固溶度,说明该区域中不可能仅存在铜或银与铪的二元固溶体组织,有可能存在三元固溶体或含铪金属化合物。两种工艺参数均对接头的剪切破断应力影响不大。     

铝/铜异种材料等离子弧熔钎焊搭接接头工艺分析

采用LHM-200等离子弧焊机和Zn-Al钎料对T2紫铜与LF6防锈铝异种材料进行了等离子弧熔钎焊,通过扫描电镜(SEM)和能谱分析仪(EDS)观察分析其接头显微组织和界面元素组成.结果表明,通过合理设置工艺可以得到较为理想的焊接接头,焊缝表面无裂纹、气孔等现象,搭接接头抗剪强度可达175.5 MPa;控制等离子弧焊工艺可以有效控制钎缝成形,提高接头性能,最佳参数范围为等离子气体的流量0.2,0.75 L/min,焊接电流45~55 A,焊接速度1.41~3.03 cm/s;在铜母材与钎料界面处是Al₂Cu和CuZn₂金属间化合物层;而在铝母材与钎料界面处为Al-Zn共晶组织;焊缝中心的是黑白相间的条纹组织,黑区为富铝区,白区为富锌区.