新型低熔点铜基钎料的研制

以Cu-22Sn为基体,在此基础上添加Ni和Mn及其它微量元素,研制了一种低熔点铜基钎料.该钎料可在850℃下钎焊,钎焊温度比纯铜钎料低200℃,可在较低温度下钎焊低碳钢.对该钎料的钎焊工艺性能、钎料微观组织以及力学性能进行了研究.研究结果表明,该钎料具有优异的钎焊工艺性和润湿性,接头强度较高,冶金特性优异,界面冶金结...     

WC颗粒增强铜基合金覆层用钎料的研究

研制了一种新型钢用WC颗粒增强铜基合金覆层用的CuMnNiCr多元铜基钎料,对该钎料的熔化特性、钎料组织、钎焊工艺及力学性能进行了研究,并通过优化的钎焊表面合金化工艺,在普通铸钢件表层制得了WC颗粒增强铜基合金耐磨覆层.研究结果表明,与普通的CuZnNi、CuMnNi合金钎料及NiCrBSi高温自熔合金钎料比较,CuMnNiCr多元合金钎料由于多种强化机制而具有优良的综合力学性能.此外,该钎料还具有优异的钎焊冶金特性、致密的冶金结合界面以及较高的界面结合强度.使用该钎料制备的复合覆层具有良好的综合性能.SEM,EDS及XRD分析表明:该复合覆层与钢母体结合牢固;覆层内合金基体与WC颗粒形成了冶金结合,WC的体积分数可达54%,复合覆层组织由α-Cu固溶体基体、α-Cr与MnNi弥散硬化相及WC硬质相组成.磨损实验证明,该覆层的耐磨性远优于30MnSiTi马氏体低合金钢.     

铜基钎料真空钎焊金刚石

采用铜基合金钎料,适当控制钎焊工艺,实现了金刚石与钢基体的高强度连接.借助扫描电镜(SEM)、X射线能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)分析了真空加热条件下,对铜基合金钎料与金刚石之间的界面反应,钎焊面进行了表面形貌和结构分析.探讨了钎料与金刚右界面处碳化物的形成机理.阐明了在钎焊过程中Ti元素在金刚石界面形成富Ti层并与金刚石表面的C元素反应生成TiC、SnTi C是实现合金层与金刚石有较高结合强度的主要因素.钎料与钢基体在钎焊温度下发生组元间相互扩散,形成了固溶体及其化合物,从而实现钎料与钢基体的高强度结合,并对一系列铜基钎料进行了测试.     

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.     

铜基钎料钎焊碳/碳复合材料的组织及强度

用铜基活性钎料对碳/碳复合材料进行了真空钎焊,并对接头的微观组织、形成机理和接头强度进行了试验研究.结果表明,使用铜基活性钎料可以实现碳/碳复合材料的连接,且在试验温度范围内,接头强度随钎焊温度升高呈上升趋势.观察发现,钎料与碳/碳复合材料钎焊接头存在一层较厚的过渡层,性质介于金属与碳/碳复合材料之间.获得这种过渡层对缓和焊接残余应力十分有利,剪切强度试验测试达21 MPa.     

奥氏体不锈钢-铜钎料钎焊界面反应行为分析

针对电弧钎焊奥氏体不锈钢时,易产生裂纹的问题,采用316LN不锈钢母材和多种铜基钎料,研究了电弧钎焊、炉中钎焊和真空钎焊316LN不锈钢和铜基钎料时的界面反应行为.结果表明,电弧钎焊条件下钎料对母材的润湿性随着电流的加大而提高,钎料沿母材晶界的扩散不明显,在电流较高时母材局部熔化,且易形成沿晶界裂纹.炉中钎焊过程中钎料沿母材晶界扩散明显,但不易形成裂纹;真空钎焊过程中钎料沿母材晶界扩散显著,形成较厚的界面层,但无裂纹出现.较大的焊接热应力以及钎料沿母材晶界扩散造成的晶界弱化是形成界面裂纹的必要条件.     

采用复合钎料的铝合金中温真空钎焊技术

为解决铝合金中温钎焊时难以制备出实用的钎料问题,设计制备了厚度0.1～0.2 mm的Al-Si-Cu复合钎料箔带,钎料呈三明治状叠层结构,具有与普通Al-Si钎料同样的塑性,液相线温度541℃.该复合钎料可方便地用于铝合金实际结构的中温真空钎焊.工艺及性能试验结果表明,钎料具有良好的钎焊工艺性,钎焊2A50接头平均剪切强度172 MPa,并成功用于2A50叶轮结构的真空钎焊.     

铜基钎料高温钎焊不锈钢晶间贯穿机理的研究

本文阐述了铜基钎料钎焊1Cr18Ni9Ti不锈钢时晶间贯穿的特点。区分了铜基钎科和含硼钎料在贯穿形态和贯穿机理上的本质差异,发现铜基钎料的晶间贯穿与其润湿铺展有联系,并通过紫铜和铜锰钴钎料在不锈钢表面的润湿铺展研究证明,铜基钎料的润湿铺展具有三维空间的模型。富锕的Cu-Mn液相沿基体金属二维钎焊表面晶界沟槽润湿铺展的同时,也沿基体金属内部晶界润湿,从而造成晶间贯穿。通常铜基钎料的晶间贯穿不形成脆性相,因而不会恶化接头性能,但若钎焊过程存在拉应力,则可能产生沿晶断裂破坏。     

白铜封严篦齿环真空钎焊工艺

对某燃机白铜封严篦齿环焊接组件真空钎焊工艺进行了研究。根据要求选用铜基B-Cu35NiMnCoFeSi(B,P)-S钎料,进行了钎料工艺性能、零件装配与定位、钎焊工艺参数的研究,并通过工艺验证和生产应用,对焊缝进行金相和X射线检测。结果表明,所选用的钎料、零件装配方法、真空钎焊温度(1060±10)℃、时间10~30min、真空充氩1.0~20Pa下钎焊能满足白铜封严篦齿环设计图要求和工艺技术条件要求。     

TC4钛合金消音蜂窝结构钎焊工艺

采用Ti基钎料真空钎焊方法进行了TC4钛合金消音蜂窝钎焊试验,对不同钎料添加厚度钎焊后消音蜂窝堵孔、钎焊界面焊合率、钎焊界面组织和力学性能进行了对比分析,确定了TC4钛合金消音蜂窝钎料添加厚度和钎焊工艺参数.结果表明,随着钎料添加厚度的增加,消音蜂窝带孔面板堵孔率增加,同时钎料元素对钎焊界面原始组织溶解加剧,蜂窝的拉伸力学性能下降明显.增加钎料添加厚度能够显著提高钎焊界面焊合率,当钎料添加厚度增加至30 μm以上时,能够获得焊合率良好的消音蜂窝结构.钎料添加厚度为30 μm,钎焊温度920℃,保温时间90 min时,钎焊后的钛合金消音蜂窝力学性能良好,且消音蜂窝声学性能试验测试结果和理论模型计算结果一致.