钛种板与铜耳的电阻钎焊技术

为实现钛种板与紫铜铜耳的焊接,采用自行改制的交流电阻焊机,使用银基钎料对钛板与紫铜进行电阻钎焊工艺试验.结果表明,选择合理的电阻钎焊工艺参数,可以实现钛与紫铜的良好焊接.焊缝微观结构通过光学显微镜、EPMA等进行分析,发现焊缝结合紧密连续,无明显焊接缺陷,钎料和母材元素相互扩散充分.另外对焊接电流、焊接时间、焊接压力等参数对接头力学性能的影响进行研究,结果在最佳工艺参数下得到的接头抗剪强度可达70 MPa以上.现有条件下使用功率为200 KVA的电阻焊机可以实现搭接面积为70 mm ×50 mm的钛种板和铜耳的焊接,并满足一定条件下的使用要求,直接应用于工业生产.     

异种金属Al-Cu电阻钎焊接头微观组织研究

高速列车制造过程中异种金属接头的良好连接对列车的安全运行非常重要。为了克服现阶段Al-Cu异种金属焊接的缺点,提出了应用电阻钎焊对铝板和铜板进行焊接的方法。在正交试验优化的参数下,经过多次实验成功实现了较大面积搭接试样的焊接。同时,利用SEM等对Al-Cu电阻钎焊接头微观组织研究,发现在适当焊接规范下钎料与母材结合良好,钎料中主要金属原素与母材Al和Cu能相互扩散和浸润达到了原子间结合,焊缝组织无明显缺陷。     

铜磷钎料性能研究进展

从铜磷钎料的热塑性、铜磷钎料及钎焊接头的合金化、铜磷钎料钎焊接头的耐腐蚀性三个方面对国内外铜磷钎料性能的研究成果进行了综述,重点介绍铜磷钎料的热塑性、合金元素对铜磷钎料组织和性能的影响、铜磷钎料对钎焊接头母材溶解及润湿铺展,以及不同服役条件下的铜磷钎料钎焊接头耐腐蚀性.随着铜及铜合金零部件向集成化、功能化、微型化方向发展,铜磷钎料的发展及应用过程中仍存在以下问题:基于铜磷钎料热塑性成形的数值模拟技术研究缺失;忽略了高性能铜磷钎料研究;提高铜磷钎料钎焊接头耐腐蚀性研究较少.     

Zn-Mg钎料钎焊镁合金AZ31B的显微组织与力学性能

为了连接变形镁合金AZ31B母材,以Zn-Mg钎料对变形镁合金AZ31B进行了高频感应钎焊,研究了Zn-Mg钎料的显微组织、钎焊接头的显微组织及力学性能.采用X射线衍射仪、扫描电镜、X射线能谱分析仪等分析了钎焊接头的界面组织及钎缝物相,测试了钎焊接头的强度及界面组织的显微硬度.结果表明,Zn-Mg钎料与母材AZ31B发...     

高体积比SiC_p/6063Al复合材料表面预置钛膜及真空钎焊分析

以增强相体积比为60%的Si Cp/6063Al复合材料为母材,首先在母材上磁控溅射钛膜,然后在580℃保温40 min的条件下,采用Al-Si-Mg共晶钎料对复合材料进行真空钎焊.利用扫描电镜、EDS局部能谱分析和XRD衍射的方法对接头的界面组织及断口形貌进行了研究.结果表明,活性钛膜提高了钎料对母材的润湿性,钎焊过程中钎料与镀层、镀层与母材基体界面处均形成了过渡层,且钎料与Si C颗粒间形成致密连接,并在过渡层中发现了Ti C0.981新相.     

Cf/SiC复合材料与钛合金(Ti-Zr-Cu-Ni)+W复合-扩散连接

采用(Ti-Zr-Cu-Ni)+W复合钎料作为连接层,在连接温度930℃,保温时间5min的工艺参数下真空钎焊Cf/SiC复合材料与钛合金.利用SEM,EDS和XRD分析接头微观组织结构,利用剪切试验测试接头力学性能.结果表明,钎焊时复合钎料中的钛、锆与C/SiC复合材料反应,在Cf/SiC复合材料与连接层界面生成Ti3SiC2,Ti5Si3和少量TiC(ZrC)化合物的混合反应层,连接层的铜、镍与钛合金中的钛发生相互扩散,在连接层与钛合金界面形成Ti-Cu化合物过渡层.对钎焊接头进行900℃,保温60 min扩散处理后,连接层组织达到均一化,母材TC4合金侧过渡层增厚.扩散处理后接头强度为99 MPa,较钎焊接头强度65 MPa提高了52％.     

Al2O3弥散强化铜与T2铜的真空钎焊研究

用Ag-Cu-Ti钎料对Al2O3弥散强化铜与T2铜进行真空钎焊.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.结果表明:温度过低,钎料与母材相互冶金作用不强,结合不紧密;温度过高和保温时间过长,钎料向Al2O3弥散强化铜中毛细渗入严重,钎缝出现虚焊,接头强度下降.钎缝组织主要为Cu的同溶体与Ag的同溶体.     

超声辅助电阻钎焊6063铝合金接头显微组织的演变

近年来,由于超声波独特的理化效应,在焊接过程中被广泛采用,在电阻钎焊过程中施加超声波能获得优质接头,但对于其机理还鲜有研究。本研究采用超声辅助电阻钎焊方法实现Zn-2Al钎料与6063铝合金的连接,研究了声场及电场对接头微观组织演变的影响。结果表明,钎焊过程中施加超声振动能够有效促进钎料与母材形成有效连接,减少缺陷从而形成良好冶金性结合的钎焊接头,且钎缝层微观组织更加均匀细小。另外,超声功率和电流强度均对钎焊过程的溶蚀有显著影响,随着超声功率,母材的溶蚀加剧,钎缝中Al含量增加,共析α-Al相增多;而随着电流的增大,初晶α-Al相增多。     

Al_2O_3弥散强化铜与T2铜的真空钎焊工艺研究

采用0.1mm Ag-Cu-Ti+0.1mm BAg72Cu和0.1mm Ag-Cu-Ti+0.2mm BAg72Cu两种复合钎料对Al2O3弥散强化铜与T2铜进行真空钎焊,研究钎料配比和保温时间对钎焊接头组织和性能的影响。结果表明,采用厚度为0.2 mm的复合钎料在5和8 min保温时间条件下,母材与钎料的冶金作用较好,钎料向弥散铜中毛细渗入较少,接头抗拉强度较高;采用厚度为0.3 mm的复合钎料,由于活性元素Ti百分含量减少使得钎料向弥散铜中毛细渗入作用减弱,在保温时间为15 min时,母材与钎料的冶金作用仍然较好,接头力学性能有明显的提高。     

钨铜/铍青铜异质钎焊界面组织与性能

采用BAg56CuZnSn,BAg50ZnCdCuNi和BAg49ZnCuMnNi银钎料实施了钨铜合金/铍青铜异质材料接头的感应钎焊连接,研究了其钎焊界面组织与力学性能.结果表明,3种银钎料均能获得完好界面钎焊接头,钎料与钨铜和铍青铜形成较好冶金结合.钎料与铍青铜界面冶金结合充分,形成明显互扩散区.钎料与钨铜钎焊界面清晰,且钎料向钨铜近界面区域形成明显扩散渗入现象.强度测试表明,BAg49ZnCuMnNi钎焊接头强度最高,达到250 MPa,接头断裂均发生在钨铜侧钎焊界面.分析表明,钎料向钨铜渗入明显促进界面结合,钎料中添加镍,由于镍与钨的扩散互溶进一步提高界面冶金结合,Mn元素添加明显细化钎缝晶粒,接头强度显著提升.     

钛/钢复合板焊接技术研究现状及发展趋势

综合分析了已有钛/钢复合板焊接的研究成果,基于钛与钢焊接与连接的冶金特性,归纳总结并剖析了钛板搭接焊和对接焊、复合板过渡焊接工艺过程和焊缝金属冶金特点及相关力学性能,提出了未来钛/钢复合板焊接研究的重点发展方向及相关科学问题,希望对该领域的基础研究及工程应用提供有价值的参考.     

激光-TIG复合热源焊接钛合金T形结构焊缝成形特点及影响因素分析

采用激光-TIG弧复合焊接工艺对钛合金T形结构单面焊背面双侧一次成形焊接新技术进行了研究,通过综合试验、对比分析等方法,研究了多种试验条件下T形结构焊缝成形特点及影响因素,给出了采用激光-TIG复合焊接工艺实现钛合金T形结构单面焊背面双侧一次成形焊接的最佳工艺方案.结果表明,采用激光-TIG复合焊接工艺焊接钛合金T形结构与钨极氩弧熔透焊工艺相比在焊缝组织、焊接效率、焊缝成形、间隙适应性等方面有明显的优势.     

Cu/Ti异种金属搅拌摩擦焊搭接接头组织与性能

文中采用搅拌摩擦焊法搭接T2工业紫铜和TA2纯钛,研究了搭接接头的宏观形貌和微观组织结构,并测试了接头力学性能.结果表明,当选用搅拌头旋转频率为800 r/min,焊接速度为40 mm/min的工艺参数配比时,可以获得焊缝表面成形良好,连接界面无缺陷的搭接接头.在焊核区,钛和铜以相间的条带结构形式相互混合、紧密连接在一起,形成了涡流状的钛铜双相金属混合区域,而且某些区域呈现出"机械互锁"的组织形貌.钛铜搭接接头抗剪切力可达到铜母材失效载荷的95%,断裂位置位于搭接接头铜板前进侧,为典型的韧性断裂.     

几种常见合金的激光扫描焊接特性及研究现状

激光扫描焊接是一种高效的新型激光焊接技术,具有独特的激光束定位方式、扫描范围广、灵活性高、工作距离长等优点,相比于传统激光焊接,其多点焊接的特性能在很大程度上提升焊接效率.概述了激光扫描焊接技术的工作原理和分类,重点阐述铝合金、镁合金、钛合金、铜及铜合金、铝-钢异质合金几种常用合金的激光扫描焊接特性及研究现状.扫描激光...     

旁路分流电弧钎焊钛/钢异种金属接头特性分析

以旁路分流电弧焊方法为技术手段,以S211铜合金为填充钎料,进行钛/钢异种金属电弧钎焊工艺试验. 利用光学显微镜、扫描电镜、万能拉伸试验机等,对钎焊接头的宏观及微观组织、元素分布、抗拉强度进行分析,并利用显微硬度仪分析钎焊接头硬度的变化趋势. 结果表明,采用该方法可获得成形良好的钛/钢异种金属钎焊接头,未见明显的焊接缺陷;硬度测试发现钛/铜界面处的硬度明显升高,这与钛/铜区域易形成Ti-Cu金属间化合物有关;钎焊接头的断裂发生在铜/钛侧,断裂方式属于韧-脆混合断裂,抗拉强度为291.55 MPa,约为铜钎料强度的88%.     

Deformation and thermodynamic processes in explosion cladding of cylindrical components with titanium

The structural special features of the formation of titanium in high-speed compression of a titanium pipe are investigated. The thermodynamic conditions of explosion welding of titanium are studied. It is shown that for high-quality cladding of cylindrical components with titanium it is necessary to prevent localization of deformation as a result of heating of the surface and transfer of titanium to the plastic state when welding is carried out in shielding gases. Long copper+titanium current conductors with the length exceeding 30 diameters were produced.     

电解铜箔用钛焊接阴极辊焊缝均晶化处理工艺研究

为了解决用生产工序少、成本低的钛焊接阴极辊电解生产铜箔出现的周期性色差问题,对钛焊接阴极辊焊缝施加变形量为55%～60%,60%～70%,70%～80%的加工变形,变形后在T1,T2,T3温度下进行热处理,最终在金相显微镜下观察母材及焊缝的显微组织,评定组织的晶粒等级。结果表明,经60%～70%和70%～80%加工变形后,再在T1,T2,T3温度下进行热处理均可明显改善焊缝的粗大组织,其中7号工艺方案(60%～70%加工变形,T3温度热处理)可使焊缝组织与母材组织最接近,晶粒度仅相差0.5级。用于生产电解铜箔,铜箔无周期性色差。     

Friction stir welding of copper alloys

Copper plates ,brass plates and copper/brass plates were friction stir welded with various parameters. Experimental results show that the microstructure of the weld is characterized by its much finer grains as contrasted with the coarse grains of parent materials and the heat-affected zones are very narrow. The microhardness of the copper weld is a little higher than that of parent plate. The microhardness of brass weld is about 25% higher than that of parent material. The tensile strength of copper joints increases with increasing welding speed in the test range. The range of parameters to obtain good welds for copper is much wider than that for brass. When different materials were welded, the position of copper plate before welding affected the quality of FSW joints. If the copperplate was put on the advancing side of weld, the good quality of weld could be got under proper parameters.     

Friction stir welding of copper and copper alloys

Copper, through having good thermal conductivity and a relatively high melting point, generally requires preheating treatment to maintain satisfactory penetration during arc welding, ranking as a hard-to-weld material. Like aluminium and magnesium, however, copper is basically a soft metal and can therefore be relatively easily joined by friction stir welding. Available FSW research has focused on fabrication of copper (oxygen-free copper) containment canisters for nuclear waste,^1-6 fabrication of copper backing plates for sputtering devices by FSW seal welding,^{7, 8} and some other applications,⁹ whereas FSW research on copper alloys has thus far been little documented.^{10, 11} Related research topics include studies of Al alloy to Cu alloy dissimilar joints^{12, 13} as well as - although not quite the same as friction stir welding - friction stir processing of Ni-Al bronze for casting structure modification^14-16 and friction stir processing of a Cu-Mn alloy for surface modification purposes.¹⁷     

低碳钢与紫铜搅拌摩擦焊接头显微组织分析

用搅拌摩擦焊焊接了4 mm厚的Q235低碳钢板和T2紫铜板,得到了内部无缺陷、外观成形良好、无变形的对接接头.研究表明,低碳钢紫铜接头的显微组织与其所受到的热和力作用大小有关.在接头钢侧,轴肩挤压区有较大的变形,组织发生动态再结晶后形成了细小的等轴晶铁素体;在探针附近的热影响区,经历的应变较小,组织则由变形的先共析铁素体和侧板条铁素体组成.在接头铜侧热影响区的晶粒受热长大,而热力影响区的铜由于发生了动态再结晶,晶粒细小.在焊核区,上部主要由钢、铜薄层交叠组成;焊核中下部为钢、铜及钢与铜形成的化合物交叠组成的漩涡状条带,其中铜条带的组织为细小的等轴晶,钢条带的组织为细小的等轴晶或先共析铁素体 侧板条铁素体组织.