电弧作用下AlSi5钎料在镀锌钢板上铺展及界面行为研究

采用 TIG 电弧钎焊试验方法,主要研究了电流大小、电弧加热时间以及弧长对 AlSi5钎料在镀锌钢板上润湿铺展及界面行为的影响。实验结果表明：随着电流、燃弧时间和某一范围内弧长的增加,钎料在镀锌钢板上的润湿角逐渐减小,铺展面积逐渐增加,并在某一特定范围时润湿铺展性能达到最佳;随着燃弧电流的增加,界面金属间化合物的厚度呈现先增加后减小的趋势,靠近母材一侧有 Fe2 Al5相生成,钎料一侧则生成 FeAl3相;Al 元素扩散到界面处与 Fe 元素发生扩散反应形成 Fe-Al 金属化合物颗粒,在钎缝中弥散分布着 Si 元素,对钎缝有强化作用。     

半导体激光钎焊无铅钎料润湿铺展性能的研究

采用半导体激光软钎焊系统对Sn-Ag-Cu无铅钎料在Cu基体上进行了润湿铺展性能实验,研究了半导体激光工艺参数对Sn-Ag-Cu无铅钎料润湿铺展性能的影响规律.结果表明:随着激光输出功率的增加,无铅钎料的铺展面积逐渐增加,润湿角逐渐减小;当激光输出功率增加到某一特定范围时,无铅钎料的润湿铺展性能达到最佳.在一定的激光输出功率范围内,随着激光钎焊时间的增加,无铅钎料在Cu基体上的润湿铺展性能逐渐优化,并在激光钎焊时间达到一定值时达到最佳.当激光输出功率过低或过高时,无论怎样改变激光钎焊时问,液态钎料在Cu基体上的润湿铺展效果均很差.     

不锈钢表面电镀锡银钎料的润湿特性

为揭示不锈钢表面电镀锡银钎料的润湿特性,借助润湿试验炉、影像式烧结点试验仪、扫描电镜、X射线衍射仪、能谱分析仪对电镀锡银钎料的润湿行为、动态铺展过程、界面组织、物相组成及润湿界面化学元素分布进行了分析。研究表明,优先铺展的前驱膜是改善电镀锡银钎料润湿性的本质原因。润湿过程中出现的前驱膜效应,主要是试验中FB102钎剂中的硼酐引起的。电镀锡银钎料与不锈钢界面出现的Cu41Sn11相过渡层,垂直于润湿界面呈柱状向钎料内生长。随着Sn含量升高,电镀锡银钎料在不锈钢表面的润湿面积呈增大趋势;与同Sn含量(2.4%~7.2%,质量分数)的传统AgCuZnSn钎料相比,电镀锡银钎料在不锈钢表面的润湿面积提高了8.1%~12.5%。当Sn含量为7.2%时,电镀锡银钎料的润湿面积高达481mm2。电镀锡银钎料与不锈钢母材的接合界面是扩散-化合物混合型形式。     

超声作用下Mg-Zn-Al钎料的润湿与铺展

在大气环境中,对Mg-Zn-Al钎料进行超声振动作用下的铺展,超声时间分别为1,2,3,4s,并与钎剂作用下的钎料铺展行为进行对比。采用体视显微镜观察钎料在超声及钎剂作用下的铺展形貌。采用光学显微镜观察钎料铺展初始端、铺展末端及铺展后钎料的微观组织形貌。结果表明:超声振动作用下的Mg-Zn-Al钎料沿基体表面作受迫铺展,声空化作用于液态钎料产生的冲击波可以破碎基体表面的氧化膜,使液态钎料与母材发生润湿,母材溶解的深度仅有0.12mm。超声时间为2s时,钎料铺展面积最大。超声声空化作用破碎液态钎料在凝固期间产生的α-Mg固溶相及MgZn共晶相,使铺展后的钎料显微组织得到细化。     

Sn-XAg-0.5Cu无铅钎料熔化特性、润湿性及力学性能研究

应用差示扫描量热(DSC)法、润湿平衡分析技术和拉伸试验,研究了Sn-XAg-0.5Cu(X=0.1~3.0)无铅钎料合金的熔化特性、润湿性能及力学性能。实验结果表明:所有钎料合金的开始熔化温度均为217.3℃;随合金中Ag含量增加,熔化温度区间变窄。钎料的润湿铺展面积和润湿力随Ag含量的增加而先显著增加,而后趋于稳定;对润湿铺展面积和润湿力(或润湿时间)产生显著影响的阈值Ag含量为1.0%(质量分数,下同)。Ag含量在0.5%~3.0%时,随着Ag含量的增加,钎料的断后伸长率逐渐下降,而抗拉强度和0.2%屈服强度均逐渐增加。     

铝基钎料在SiC及SiC_p/6061复合材料上的润湿性研究

对多种铝基钎料在SiC、6 0 6 1及SiCp 6 0 6 1复合材料上进行了润湿性试验。结果表明 :炉中钎焊时 ,钎料与钎剂的成分、加热温度与保温时间、钎料与钎剂熔化温度的匹配等是影响铝基钎料润湿性的主要因素 ;真空钎焊时 ,镁含量不同的各种含镁Al 2 8Cu 5Si钎料在Al基复合材料连接的温度范围内都不能润湿SiC陶瓷表面 ;配合QJ2 0 1钎剂 ,Al 2 8Cu 5Si 2Mg钎料对 15 %SiCp 6 0 6 1Al复合材料具有良好的润湿性 ,但对 30 %SiCp 6 0 6 1Al复合材料却润湿不良 ;在加钎剂的情况下 ,钎料中的镁反而对在铝合金及铝基复合材料上的润湿性有不利影响 ;在Al 2 8Cu 5Si 2Mg钎料和 15 %SiCp 6 0 6 1Al复合材料的钎焊界面处存在SiC颗粒的偏聚现象     

Ag-Cu钎焊透氧膜不锈钢支撑体侧的界面润湿及反应机理

研究了空气气氛下不同Cu含量的Ag-Cu钎料与不锈钢支撑体的润湿和界面反应机理。采用座滴法研究了界面润湿变化规律,利用SEM观察了连接界面的形貌结构,并结合EDS对界面反应产物组成进行分析。结果表明,纯银与310S不锈钢不润湿;随着钎料中Cu含量的增加,钎料与不锈钢的润湿角显著减小,润湿性能明显改善;当Cu含量增加到2%(质量分数)之后,润湿角减小的趋势变缓。钎料中的CuO与不锈钢表面反应生成Cu-Cr-Fe-O复杂氧化物使基体表面的Cr氧化物膜破坏,改善了钎料与不锈钢的润湿性能。     

糊状钎剂浓度对其黏附行为的影响

针对糊状钎剂在钎料表面难以均匀润湿铺展的问题,采用金相显微镜、润湿角测定仪、表面张力仪等分析设备,对不同浓度糊状钎剂在钎料表面的黏附行为进行研究。结果表明:糊状钎剂的黏附层随浓度的增大而逐渐增厚,薄黏附层发生少量收缩现象,厚黏附层发生大量下滑脱落及收缩现象。对于理想表面,不同浓度糊状钎剂的黏附张力相同。对于实际表面,表面条纹槽对糊状钎剂具有附加压力作用,附加压力是黏附层收缩发生滞后现象的主要原因。随着糊状钎剂浓度的增大,附加压力和滞后阻力减小,收缩加剧。薄黏附层收缩需满足:ΔWC≥A+ΔP,即收缩现象发生与否主要取决于黏附张力和附加压力。     

活性钎料Cu_(50)Ti_(50)在Sialon陶瓷表面的润湿动力学观察

采用躺滴技术观察了在1248K 活性钎料 Cu_(50)Ti_(50)在 Sialon 陶瓷表面的铺展动力学过程,并用 X射线衍射技术鉴定了在金属/陶瓷界面上产生的界面反应产物。结果发现,在试验条件下(1248K,0—5min),这种活性钎料在陶瓷表面流动时,润湿半径与铺展时间的平方根之间存在很好的线性关系。就作者所知,这一规律是第一次在金属—陶瓷系统中被发现和报道,其机理有待于进一步研究。     

表面粗糙度对TiAl/AgCu/TiAl钎焊质量的影响

为探究表面粗糙度对钎焊质量的影响,在优选的钎焊温度870 ℃和保温时间5 min条件下,以AgCu合金为钎料,进行TiAl合金的真空钎焊,研究了表面粗糙度与磨痕方向对钎料润湿铺展、钎焊接头界面组织、力学性能的影响.采用扫描电镜、能谱分析、光学显微镜和万能材料试验机等分析测试手段,对钎焊接头的组织与力学性能进行分析.结果表明：AgCu钎料在各向异性的TiAl基板表面润湿铺展时会受表面特征影响,沿着特定的方向优先铺展,当基板表面不具各向异性特征时,钎料润湿铺展近似为圆形;表面粗糙度S_a=0.103 μm的基板,钎焊接头的平均剪切强度最优,达到323 MPa,而表面粗糙度S_a=0.133 μm的基板,接头平均剪切强度为245 MPa,钎焊接头强度均方差最大.     

大间隙钎焊工艺因素对接头成形与组织特性的影响

本文研究了大间隙钎焊工艺因素对接头成形与组织的影响。研究表明,采用适当比例的金属粉的预置方式,可以获得稳定的优质接头。同时探讨了大间隙钎料的形成机理。     

接触反应法解决铝/不锈钢钎焊的缺陷及脆性

为满足不锈钢电加热餐具生产的需要,提出采用接触反应钎焊的方法实现复合电热餐具的铝热管与铝板、铝板与不锈钢板结构的高致密连接.研究表明:Si中间层介质与铝基体之间的共晶反应所产生的Al-Si共晶液相,能够将铝加热管与铝板、铝板与不锈钢板大面积结构致密地连接在一起;接触反应钎焊初期存在Al/Si固相扩散反应的液相反应萌生,该过程与加热阶段Si的固态扩散、液相层扩展和成分均匀化共同构成接触反应钎焊接头成缝过程;接触反应钎焊初期液相反应萌生以Al/Si固相界面的扩散为主要控制过程,其受控于Si向Al基体内的固相扩散速率,液相层的扩展和成分均匀化受控于Al在Al-Si液相中的扩散速率,是液相产生的主要阶段;接触反应钎焊依靠反应液相层的阻隔延迟效应,限制了铝/不锈钢异种材料间脆性化合物的生成,使得反应层薄,钎缝强度高.     

铂电阻传感器引线与不等直径异质多股导线连接新技术及焊接装置

目的开发一种能实现多股导线与微细丝稳定、可靠连接的新方法及相关装置。方法选用直径为0.2mm、材料为镍丝的铂电阻引线与直径约0.5 mm、材料为铜丝的多股导线进行实验,分别用常规电阻钎焊方法和本研究提出的精密电阻钎焊方法进行焊接。开展焊接工艺实验,研究工艺参数对焊接成形的影响,并获得优化工艺参数;用精密拉伸实验机对采用不同方法和不同工艺参数获得的焊接接头进行拉剪力测试,研究焊接方法和工艺条件对接头拉剪力的影响规律,对不同条件下获得的焊接接头的微观组织结构进行分析,研究其与工艺的相关性。结果采用常规焊接方法得到的焊接接头,平均抗拉力为21 N,强度系数为84%,但缺陷过多,成形差。采用精密电阻钎焊方法得到的焊接接头,平均抗拉力为23 N,强度系数为92%,表面成形及性能均达到要求。结论提出的精密电阻钎焊方法,操作简单,焊接质量稳定,焊接效率高,实现了铂电阻引线和多股导线的良好连接。     

铝用钎剂研究现状及展望

概述了现有铝用有机软钎剂、反应软钎剂、氯化物钎剂和氟化物钎剂的组成、性能及特点,比较了常见软钎剂和硬钎剂的去膜机理、表面润湿性、腐蚀性、活性及适用合金体系,重点对铝用无腐蚀和不溶性氟化物硬钎剂的应用、研究现状、产品合成等进行了阐述,并指出了铝用钎剂今后发展的方向。     

钎焊过程原位合成Al-Si-Cu合金及接头性能

Al-Si-Cu基钎料熔点低、强度高,非常适用于铝合金的钎焊。但位于三元共晶成分点附近的Al-Si-Cu合金由于含有大量的CuAl2脆性金属间化合物,无法采用常规塑性加工方法成形,因此限制了其使用范围。为克服上述不足,设计一种使用AlSi-CuAl复合焊丝在钎焊过程中原位合成Al-Si-Cu钎料的方法,并对其钎焊接头组织与性能进行研究。结果表明:采用的复合焊丝外层为AlSi合金,内层为CuAl合金粉,两者熔点接近。复合钎料的加工性能远优于同成分的Al-Si-Cu钎料。使用复合焊丝感应钎焊3A21铝合金,钎焊过程中两种合金几乎同时熔化,经瞬间保温后可充分熔合并形成Al-Si-Cu钎料,获得成分均匀、界面结合良好的钎缝,钎焊接头抗剪强度高于采用常规Al-Si-Cu钎料钎焊的接头抗剪强度。     

电触头感应钎焊工艺研究

对Ag-CdO触头与Cu触桥的感应钎焊工艺进行了系统的研究。分析了钎焊温度、保温时间、钎焊间隙对钎着率、组织形态和力学性能的影响规律，并确定了钎着率和组织形态均为良好的最佳工艺规范。通过分析表明：钎料中锌元素烧损是钎缝生成共晶体组织的本质所在；触头的针焊强度不仅与钎着率有关，而且还受钎缝组织形态的影响，即当钎着率在75％以上时，触头钎焊强度随钎缝中共晶体组织的增加而降低。因而应从钎着率和组织形态两方面综合考核触头的针焊质量。     

钛基钎料的活性及理化性能对比研究

对两种钛基钎料非晶态箔带的氧化行为、钎焊接头性能及非晶箔带成型性能等方面进行对比研究 .研究结果对钛基钎料的选择与成分设计有一定帮助 .     

几种高温钎料对C/C复合材料的润湿性研究

采用座滴法测试了10种钎料对C/C母材的润湿性.实验结果表明:随着活性元素Ti,Cr,V含量的提高,钎料润湿性逐渐改善.在Co-Ti和Ni-Ti钎料体系中,Ti元素的存在形式对钎料润湿性影响很大,Ti以固溶体形式存在,易于向C/C母材偏聚发生反应,从而提高润湿性,且润湿界面附近的Ti和C主要以TiC形式存在.采用PdNi-Cr-V-Si-B钎料的润湿界面中,活性元素Cr和V存在于扩散反应层中,推断Cr主要以Cr23C6形式存在,而V以V2C形式存在.当Cr和V同时加入钎料中,Cr向界面反应层扩散的倾向更明显.     

AgCuZnSn钎料制备方法及合金化的研究进展

AgCuZnSn钎料作为绿色环保型硬钎料,一直是国内外钎焊学术界和产业界关注的热点。主要对近20年国内外有关AgCuZnSn钎料的研究报道进行评述,首先对AgCuZnSn钎料体系进行概述,其次从制备方法角度对现有AgCuZnSn钎料的研究进行了归纳分析,然后详细综述了AgCuZnSn钎料合金化的研究进展,分析元素In、Ga、Ni、P、Mn、La及合金Ni-P、Ga-In、Ga-In-Ce的调控作用,最后提出AgCuZnSn钎料研究和应用过程中存在的不足,并对其未来发展的方向进行了展望,为新型AgCuZnSn钎料的进一步研究提供理论指导和参考信息。