硬质合金与钢焊接的研究进展

硬质合金与钢的连接可以实现高硬度、高强韧的理想结合,从而极大地拓展硬质合金的应用领域和应用范围。常用的连接方法主要有机械固定和焊接等方法,其中焊接方法因具有连接强度高、稳定性好和服役寿命长等优点被广泛应用。焊接中基于热源类型形成了多种焊接技术,各种焊接技术可获得相应的接头组织和性能以适用于不同要求。本文系统地介绍了当前国内外关于硬质合金与钢焊接的最新研究进展,包括钎焊、扩散焊、电弧焊、高能束焊、复合热源焊、摩擦焊以及电阻焊,对比了这些焊接方法及其焊接工艺对接头力学性能和微观组织的影响。其中,钎焊属于非熔焊接,因具有工艺简单、成本低廉的特点被广泛应用,目前的研究着重于开发各种新型钎料以改善其润湿性,从而提高焊接接头强度;而电弧焊、高能束焊、复合热源焊等熔焊可在焊接界面处产生良好的冶金结合,实现较高强度的连接。然而,熔化焊在界面处不可避免地产生了具有典型特征的η相,由于其脆性而恶化了接头性能。因此,本文综述了各种焊接方法对η相的生成原因及抑制机制,着重介绍了电阻点焊中η相的形核机理和长大模型,最后对未来硬质合金与钢焊接的研究重点和发展方向进行了展望。     

刃具硬质合金与结构钢钎焊工艺研究

本论文以刃具硬质合金与结构钢钎焊工艺为研究对象,通过研究其工艺过程,掌握其工作原理,使回转类刃具硬质合金与结构钢钎焊的毛胚料可以合格批产。     

SN2025钢与硬质合金的真空钎焊工艺研究

首先初选6种钎料,通过检测钎缝的机械性能(主要指剪切强度)并结合微观分析对钎料进行优选,确定了1～2种适用于钎焊SN2025钢与硬质合金的钎料;针对选定的钎料,进行真空钎焊工艺参数的正交优化试验,同样是通过检测钎缝的机械性能来判定最佳的工艺参数.     

硬质合金技术研究进展

介绍了硬质合金的工业发展,对国内外技术进行了对比,并对硬质合金的应用进行了总结.     

TiC钢结硬质合金的研究进展

介绍了TiC钢结硬质合金的性能特点和设计原则.比较系统地综述了TiC钢结硬质合金各种不同的制备方法,讨论并比较了它们的工艺特点,其中重点考察了原位合成技术在制备TiC钢结硬质合金中的应用,展望了TiC钢结硬质合金的发展前景.     

陶瓷与金属活性钎焊的研究进展

活性金属钎焊是陶瓷／金属（陶瓷／陶瓷）接合的一种重要方法。本文综述了近年来活性钎焊及其界面行为的现状和进展。有关活性钎焊虽已开展了广泛的研究，但尚有许多基本问题需要深入解决。     

陶瓷与金属活性钎焊的研究进展

活性金属钎焊是陶瓷／金属（陶瓷／陶瓷）接合的一种重要方法。本文综述了近年来活性钎焊及其界面行为研究的现状和进展。有关活性钎焊虽已开展了广泛的研究，但尚有许多基本问题需要深入解决。     

真空钎焊技术的应用

综述了真空钎焊技术的特点和在国内外航空发动机、空气分离设备、工程机械、车船和石油化工等领域的广泛应用．     

粘结相梯度结构硬质合金的研究现状

概述了国内外梯度结构硬质合金的发展,介绍了采用正碳烧结工艺制备WC-Co梯度结构硬质合金的工艺和梯度形成机理,并列举了粘结相梯度结构硬质合金的实际应用,展望了该合金的应用开发前景.     

硬质合金界面的实验观测与第一性原理计算研究进展

随着计算材料科学的发展,通过第一性原理计算加快硬质合金材料的研发速度,降低研发成本逐渐成为备受关注的研究课题。主要介绍了近年来基于密度泛函理论的第一性原理计算与高分辨透射电子显微术、三维原子探针等实验观测在硬质合金界面研究方面的进展。首先从界面强度评估方法、第一性原理界面能计算方法、晶界结构的理论模型等方面,结合硬质合金常见晶界计算,系统地对第一性原理计算界面的基本方法进行总结。然后结合最近的几个研究实例,展示了第一性原理计算在硬质合金研发中发挥的重要作用。最后,通过分析国内外学者的研究成果,阐述了硬质合金第一性原理计算领域存在的不足,以及这一领域可能需要进一步开展的工作。     

TiC含量对WC-TiC-TaC硬质合金材料微观组织及力学性能的影响

本研究采用真空热压烧结技术, 在1600℃下制备了WC-TiC-TaC硬质合金材料, 研究了TiC含量对其微观组织及力学性能的影响。结果表明, 随着TiC含量的增多, 硬质合金材料的晶粒显著增大。当TiC的含量从10wt% 增加到25wt%时, 硬质合金材料的硬度逐渐增大, 最高可达19.81 GPa, 这是由于TiC的硬度高于基体WC的硬度; 与此同时, 硬质合金材料的抗弯强度和断裂韧度逐渐减小。当TiC的含量为10wt%时, 材料的抗弯强度有最大值, 其值为1147.24 MPa, 这是由于在材料内部形成了均匀、细小的晶粒组织; 在此含量下, 复合材料的增韧机理为细晶增韧、裂纹偏转、裂纹分支、裂纹桥接和韧窝增韧, 其断裂韧度有最大值, 为14.60 MPa·m^1/2。     

铝-钛异种金属钎焊技术的研究

介绍了铝-钛合金复合结构的优点和应用前景,分析了铝-钛异种金属之间焊接的难点及存在的主要问题,总结了关于铝-钛异种金属真空钎焊、高频感应钎焊、熔钎焊以及搅拌摩擦钎焊技术的研究现状,并讨论了各种焊接技术的主要特征。     

纳米材料增强复合钎料的研究进展

综合评述了纳米材料增强复合钎料的研究与应用现状。首先介绍了纳米材料增强复合钎料的制备方法,讨论了机械混合法与原位合成法的工艺及特点,然后分别从金属颗粒、氧化物或其他化合物及碳纳米材料3个方面来介绍纳米材料对复合钎料微观组织及性能的影响。重点指出了具有优异性能的碳纳米管与石墨烯材料增强复合钎料的研究进展,并对其发展趋势进行分析和展望。     

无粘结剂硬质合金研究进展与制备

综述了无粘结剂硬质合金的研究应用现状,介绍了真空烧结-热等静压、热压、气压烧结等无粘结剂硬质合金的制备方法,对无粘结剂硬质合金的发展进行了展望。     

掺杂对硬质合金微观结构和晶粒生长的影响

介绍了钴、镍、硅等结合剂在硬质合金生产中的应用及对其烧结工艺的影响,系统论述了钒、铬、妮、钽、钼、铱等10余种元素及其化合物的掺杂种类、掺杂方式、掺杂数量对硬质合金微观结构和性能的影响,在综合大量文献的基础上,阐述了各种晶粒生长抑制剂对WC晶粒生长、晶粒尺寸的抑制效果差异及作用机理的不同,以及各种晶粒生长抑制剂合理的掺杂量。这些研究内容将对硬质合金生产,特别是制备新型硬质合金材料有着重要的参考价值。     

Effect of Carbon Addition on Microstructure and Properties of WC-Co Cemented Carbides

Based on a unique method to synthesize WC-Co composite powder by insitu reactions of metal oxides and carbon, the effects of the carbon addition in the initial powders on the phase constitution, microstructure and mechanical properties of the cemented carbides were investigated. It is found that with a suitable carbon addition the pure phase constitution can be obtained in the sintered bulk from the composite powder. The mechanical properties of the cemented carbides depend on the phase constitution and the WC grain structure. To obtain the excellent properties of the WC-Co bulk, it is important to obtain the pure phase constitution from the appropriate carbon addition in the initial powders and a suitable grain size.     

预处理工艺对硬质合金与金刚石膜间粘结力的影响

在两种经不同预处理的硬质合金YG8基底上，采用微波等离子体化学气相沉积法，在微波功率2kW，压强4.0kPa和6.5kPa，CH4和H2流量分别为1.6cm/s和100.0cm/s的条件下生长金刚石薄膜。利用X射线衍射检测了金刚石薄膜是否存在，用拉曼光谱分析了薄膜的质量，用金相显微镜观察了薄膜的洛氏硬度压痕，标定并比较了不同预处理工艺膜与基底的结合力。实验结果表明，不同的预处理方法对于粘结力的影响不大，最主要的因素是钴含量的多少。     

钛合金与铝合金异种金属钎焊的研究进展

钛合金在经济性和加工性方面不理想,导致其在实际工程应用中受限,而铝合金在某种程度上可以弥补这种缺陷,因此将钛合金和铝合金复合使用的构想应运而生。对钛合金和铝合金异种金属的可焊性进行了分析,以钛合金和铝合金钎焊为研究对象,重点论述了钛合金与铝合金钎焊连接所用的钎料及工艺等的国内外研究现状,并着重分析了Al基和Zn基钎料的润湿性、界面、钎缝组织及其优缺点。由相关文献分析可知,Al基钎料在真空、保护气氛或非真空外加辅助措施条件下对钛合金和铝合金都有良好的润湿性,但接头强度仍有待提高,金属间化合物较厚的问题需要通过优化钎料成分和焊接工艺进一步改善;Zn基钎料对钛合金的润湿性较差,但在适当的焊接工艺下可以获得力学性能较好的Ti/Al接头,剪切强度可达141MPa;使用Sn基和Cu基钎料获得的Ti/Al接头的力学性能低于Al基和Zn基钎料,且Sn基的钎料对两种母材的润湿性都较差,需要对母材表面进行预处理。