Ag-Cu共晶钎料的真空钎焊紫铜工艺

在不同温度下对紫铜真空钎焊接头组织及性能进行了试验研究.钎焊时间为5 min,钎焊温度为820～950℃,钎料为Ag-28Cu,采用扫描电镜(SEM)、X线能谱仪(EDS)、光学显微镜(OP)观测和分析接头微观组织,同时采用拉伸机测试了接头力学性能.试验结果表明,接头的微观组织由铜基固溶体和银铜共晶组织组成;接头的抗剪强度随着钎焊温度的增加而增大,最大值为238 MPa,继续增加钎焊温度,接头抗剪强度降低;接头的断裂处主要在柱状的铜基固溶体与银铜共晶组织的交界处.     

Ti(C,N)基金属陶瓷与3Cr13不锈钢的真空钎焊

采用AgCuZnNi钎料对Ti(C,N)基金属陶瓷和3Cr13不锈钢进行真空钎焊。研究了钎焊温度和钎焊时间对钎焊接头剪切强度的影响,通过SEM和EDS对Ti(C,N)基金属陶瓷/3Cr13不锈钢接头的显微组织、元素分布及断口形貌进行分析。研究表明:随着钎焊温度和钎焊时间的增加,钎焊接头的剪切强度先增大后减小。在钎焊温度为820℃,钎焊时间为10 min的工艺条件下,钎焊接头的结合强度达到最大,其剪切强度为154 MPa。Ti(C,N)基金属陶瓷/3Cr13不锈钢焊缝由Ag基固溶体和Cu基固溶体构成。Ag基固溶体主要集中在焊缝的中部,而Cu基固溶体大多数分布在焊缝两侧与母材结合。Ti(C,N)基金属陶瓷/3Cr13不锈钢接头断裂主要发生在Ti(C,N)基金属陶瓷侧,其断裂方式为脆性断裂。     

Cu对铝/钢异种金属电阻点焊接头组织及性能的影响

研究了Cu对铝/钢异种金属电阻点焊的影响。结果表明,铝/钢接头具有熔-钎焊的特点,主要由熔核区和铝/钢界面区组成。熔核区主要为α-Al固溶体;界面区主要由Fe_2Al_5层和Fe_4Al_(13)层组成,是接头最薄弱的区域。Cu对界面区微观组织及接头力学性能具有明显的影响。随着纯Cu中间层厚度(0、50、100μm)增加,界面区宽度减小,接头拉剪力提高。这主要归因于Cu抑制了Al-Fe金属间化合物生长,改善铝/钢界面区的综合力学性能。因此,采用纯Cu中间层是提高铝/钢电阻点焊接头力学性能的有效途径。     

填加V／Cu复合中间层的TiAl基合金与钢激光焊接头组织和性能研究

采用激光焊方法连接TiAl基合金与40Cr钢。结果表明,填加V/Cu复合中间层可实现二者的优质连接,接头无裂纹缺陷,焊缝区形成Cu基固溶体相、(Fe,V,Cu)固溶体相及少量富Cu金属间化合物相,显著改善了接头脆性。接头抗拉强度为297 MPa,达到TiAl母材强度的75%以上。接头断裂于TiAl合金侧界面区,主要与界面区形成AlCuTi、AlCu_2Ti脆性金属间化合物有关。     

复合活性钎料钎焊Cu与Al2O3的接头组织及性能

为改善紫铜与Al_2O_3陶瓷的连接强度,采用纳米-Al_2O_3增强的AgCuTi复合钎料(Ag Cu Tip)对紫铜与Al_2O_3陶瓷进行了真空钎焊.采用扫描电镜、能谱分析以及剪切试验对钎焊接头微观组织及力学性能进行了分析.钎焊接头典型界面组织为紫铜/扩散层/铜基固溶体+银基固溶体+Ti_2Cu+Ti_3(Cu,Al)3O/Al_2O_3.纳米-Al_2O_3的添加抑制了Al_2O_3侧反应层的生长,并促进钎缝中形成弥散分布的Ti_2Cu相.随着保温时间的延长,铜侧扩散层和Ti_3(Cu,Al)_3O反应层的厚度逐渐增大.保温时间为20 min时,铜母材向钎料过度溶解,降低了接头性能.当钎焊温度为880°C,保温10 min时,接头抗剪强度最高为82 MPa.纳米颗粒的加入细化了钎缝组织并降低了母材与钎缝热膨胀系数的不匹配,因此提高了接头的连接性能.保温时间可影响界面组织及反应层的厚度,进而影响接头的连接强度.     

国产耐热合金钎料与进口钎料焊缝组织对比分析

利用真空钎焊方法,分别采用国产BNi-2和进口BNi-2钎料,对GH1035高温合金进行钎焊,通过对比不同宽度焊缝的焊缝组织,得出国产钎料焊缝宽度大于80μm时,焊缝中间存在共晶组织;当焊缝宽度在50～80μm时,焊缝主要组织为固溶体组织;焊缝宽度小于50μm时,焊缝出现夹渣等缺陷．而在与国产钎料同等宽度焊缝中,因进口钎料钎焊温度较高,焊缝组织主要为固溶体组织,焊缝及界面处元素浓度变化曲线较国产钎料平缓,焊缝组织优于国产钎料,界面处元素扩散好于国产钎料．     

元素Cu对BNi-7钎料组织和润湿性能的影响

在钎焊温度为980℃,保温时间为30 min的条件下,向BNi-7钎料中添加质量分数为9%的合金元素Cu,利用扫描电镜、同步热分析仪以及对比实验,分析元素Cu对BNi-7钎料微观组织、熔化特性以及润湿性能的影响.结果表明,添加合金元素Cu,钎料润湿铺展过程中相的种类不变,但Ni基固溶体厚度增加,共晶组织里的韧性Ni(Fe,Cr,Cu)固溶体数量增加;随着合金元素Cu的添加,钎料的固液相线温度逐渐降低,但熔化温度范围增大;对于添加9%Cu的BNi-7钎料,由于前驱膜的变宽,促进了钎料的润湿,润湿性能良好.     

基于ANSYS的场发射阵列阴极焊接应力研究

该文基于ANSYS平台模拟了场发射阵列阴极与钼电极钎焊工艺参数对钎焊层等效应力的影响,并根据仿真结果进行了实验验证。仿真结果表明,当钎焊温度为850 ℃时,最大等效应力最小;当降温速率为23 ℃/min时,最大等效应力最大,之后随降温速度的增加而迅速减小;在降温过程中,高温区逐渐向硅基底扩展,温度沿焊缝方向呈对称分布,焊缝中心温度高,两边温度低。测试结果表明,钎焊接头组织致密,焊缝结合良好,没有裂纹和空洞等缺陷,且钎料对硅基底的影响很小。这是一种可行的、低成本的实现硅基场发射阵列阴极焊接的有效方法。     

尺寸效应下的无铅微焊点研究进展

为了研究无铅微焊点在尺寸效应下的可靠性,综述了微焊点的界面反应机制,常用添加元素对微连接金属间化合物(IMC)的作用及微焊点在尺寸效应下的主要问题.分析表明,IMC层主要由两种铜锡化合物Cu6 Sn5和Cu3 Sn组成.微焊点的连接形式有焊盘小尺寸微焊点和微通孔焊盘无铅微焊点两种,柯肯达尔(Kirkendall)孔洞、电迁移及焊料尺寸都会对接头的力学性能、拉伸强度和剪切强度造成较大的影响.同时,压力钎焊等新工艺可以促进焊料中元素的扩散,从而对抑制接头组织中脆性相和提高钎焊接头强度有显著效果.     

连接温度对氮化硅陶瓷/镍基高温合金部分液相扩散连接接头性能的影响

采用部分液相扩散连接方法 ,利用Nb/Cu/Ni复合层作中间层 ,在连接压力、连接时间、冷却速度一定 ,连接温度变化的条件下对氮化硅陶瓷 /镍基高温合金进行了部分液相扩散连接试验 .通过剪切试验评价连接温度对接头强度的影响和采用SEM研究连接温度对接头微观组织的影响 ,分析了连接温度对氮化硅陶瓷 /镍基高温合金连接接头性能影响的规律     

硬质合金中温钎焊技术的实验研究

采用显微结构法,通过观察钎焊接头形成条件,研究了以B-Ag-1为钎料的硬质合金和钢的中温连接技术。实验表明,在感应电流为450～600 A时,B-Ag-1钎料能湿润并在硬质合金上铺展,形成组织均匀的钎缝,同时通过钎料中银原子和铜原子向硬质合金的扩散形成具有一定强度的界面。钎焊温度的降低以及铜缓冲层的加入,大大降低了钎焊过程的热应力,接头和母材上均未发现热裂纹。     

硬质合金中温钎焊技术的实验研究

采用显微结构法,通过观察钎焊接头形成条件,研究了以B-Ag-1为钎料的硬质合金和钢的中温连接技术。实验表明,在感应电流为450～600 A时,B-Ag-1钎料能湿润并在硬质合金上铺展,形成组织均匀的钎缝,同时通过钎料中银原子和铜原子向硬质合金的扩散形成具有一定强度的界面。钎焊温度的降低以及铜缓冲层的加入,大大降低了钎焊过程的热应力,接头和母材上均未发现热裂纹。     

Effect of Heat Treatment on High Temperature Stress Rupture Strength of Brazing Seam for Nickel-base Superalloy

In order to enhance the high-temperature stress rupture strength of brazing seam by heat treatment, it was diffusion treated, then solution heat treated, and finally aging treated. The microstructure of brazing seam especially morphology of y' phase and boride was observed and the strength of brazing seam was measured in this process. The results show that heat treatment can enhance high- temperature stress rupture strength by improving the microstructure of brazing seam. The strength of brazing seam after solution heat treatment decreases in comparison with that only after diffusion treatment while aging treatment after solution heat treatment increases the strength of brazing seam.     

Ag基钎料钎焊立方氮化硼的焊接性与微观结构

在不同真空钎焊温度和保温时间条件下,研究了Ag基活性钎料钎焊立方氮化硼的焊接性与微观结构。试验结果表明:钎料中Ti的质量分数为12%、钎焊温度为950℃、保温时间为20 min时可实现Ag-Cu-Ti活性钎料与立方氮化硼的牢固连接。Ag-Cu-Ti活性钎料对c-BN的润湿性较好,界面结合紧密,并在界面处形成反应层。微观分析表明:钎焊过程中Ag-Cu-Ti合金钎料中的Ti向c-BN磨粒表面富集,并与c-BN磨粒表面N和B元素发生反应,形成TiN和TiB2,实现了Ag-Cu-Ti活性钎料与立方氮化硼磨粒的化学冶金结合。     

稀土Er对Al-Si-Cu钎料显微组织与性能的影响

为了研究微量稀土元素Er对Al-7Si-20Cu钎料合金性能的影响,进行了不同wEr对Al-7Si-20Cu合金熔化温度、润湿性能及力学性能的试验研究.结果表明,添加微量Er对Al-Si-Cu钎料合金的熔化温度无显著影响,但显著提高Al-Si-Cu钎料合金对被焊基体铝合金(LF21)的润湿能力,尤其是当wEr为0.05%~0.1%时最为显著.显微组织分析表明,随着wEr的增加,钎料显微组织细化,特别是针状共晶Si的长度逐渐减小.     

激光熔覆制备TaC/FeCoCrNiTiMo熔覆层组织性能研究

采用激光熔覆技术在45#钢表面制备添加碳化钽(TaC)纳米颗粒的FeCoCrNiTiMo高熵合金熔覆层,利用X线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、能谱仪（EDS）及显微硬度计分析测试熔覆层相结构、组织形貌及截面硬度. 研究表明,在FeCoCrNiTiMo高熵合金熔覆层中添加TaC纳米颗粒后,其相结构以体心立方结构的FeCrNi固溶体和面心立方结构的NiCrCoMo固溶体为主,并含有极少量的金属间化合物,熔覆层维氏硬度（HV）达到1058.89 ,是基材硬度的两倍.     

铝合金真空钎焊接头组织分析

LT-3铝合金是一种三层包覆合金，主要用于铝制冷却器、散热器的真空钎焊．利用金相显微镜观察了钎缝中生成的显微组织，利用显微硬度计对钎焊接头的显微硬度进行了测量，并进行了X射线衍射试验．试验结果表明，在钎缝中生成了网状的共晶组织，钎缝处的显微硬度比芯层的显微硬度高．     

XRD and TEM analysis of the microstructure in the brazing joint of 3003 cladding aluminum alloy

The material used in this experiment was 3003 cladding aluminum alloy, the cladding metal was 4004 aluminum alloy. The aluminum plate was brazed by means of vacuum brazing. The microstructure in the brazing joint was studied by means of X-ray diffractometry (XRD) and transmission electron microscopy (TEM). The test result indicates that the suitable brazing technique parameters are brazing temperature, 628°C; keeping time, 10 min; vacuum degree, 6.5×10-4 Pa. XRD test indicates that there are new intermetallic compounds different from the base metal. TEM analysis indicates that Cu2Mg and Cu3Mn2Mg are formed in the brazing joint. The shape of Cu2Mg is irregular and the shape of Cu3Mn2Mg is circle, and there are tiny particles in it.     

EA4T钢表面激光熔覆Fe-Cr-Ni涂层的组织与性能

通过激光熔覆技术对损伤车轴EA4T钢表面进行修复,利用光学显微镜、扫描电镜和X线衍射方法分析修复层的显微组织结构,利用万能拉伸试验机和应力测试仪测试修复层和基体的结合性能及残余应力。研究结果表明:修复层显微组织主要由γ-Fe固溶体、BNi₃、M₇C₃和Fe₃C组成,热影响区为上贝氏体和呈网状分布的铁素体组织,修复层和基体的结合区主要由平面晶、柱状晶和树枝晶组成,修复层顶部区域其组织主要以交叉树枝晶为主;激光熔覆后的EA4T钢的抗拉强度升高,但屈服强度和常温U型缺口冲击性能降低;整个修复层中残余应力较大,呈拉应力状态分布,而基体区域呈压应力状态分布。