两种钎料对不锈钢钎焊接头组织和力学性能的影响

采用四号锰基钎料真空钎焊2Cr13不锈钢,研究了钎焊温度对其接头组织和室温及高温剪切强度的影响,并与Ni-Cr-P钎料钎焊不锈钢接头进行了对比.结果表明:四号锰基钎料钎焊接头组织由Mn-Ni基的单相Mn-Ni-Cu-Fe-Cr-Co固溶体组成,接头室温剪切强度随着钎焊温度的升高逐渐增加;Ni-Cr-P钎料钎焊接头组织由Ni-Fe基固溶体和Ni(Cr,Fe)-P化合物组成,接头室温剪切强度低于四号锰基钎料钎焊接头的室温剪切强度.当测试温度超过500℃时,Ni-Cr-P钎料钎焊接头的高温剪切强度降低幅度不大,四号锰基钎料钎焊接头降低明显,但仍高于Ni-Cr-P钎料钎焊接头的高温剪切强度.     

Ag-Cu钎料真空钎焊FeCrMo/MnCu阻尼合金钎焊接头的组织及性能研究

采用Ag-Cu钎料真空钎焊FeCrMo/MnCu阻尼合金,并对钎焊接头微观组织、力学性能以及钎焊试样的阻尼性能进行研究。结果表明,Ag-Cu钎料可以实现两种阻尼合金的连接,并且钎焊试样经过435℃保温4 h的调幅热处理后,能够复合两种阻尼合金的阻尼特性,随着应变的增加,钎焊试样的阻尼性能稳定提高。钎缝组织主要为Mn-Ni-Cu-Fe-Ag固溶体以及富Ag相组成,钎料与母材之间能产生良好的冶金结合,钎焊接头组织致密;钎焊接头的断裂模式为以韧性断裂为主的混合型断裂,钎焊接头室温剪切强度为209.7 MPa,经过调幅热处理后,钎焊接头断裂方式为脆性断裂,钎焊接头室温剪切强度达到246.4 MPa。     

Mo-Cu合金与1Cr18Ni9Ti不锈钢真空钎焊接头的组织性能

采用Ag-Cu-Ti钎料,控制钎焊温度为910℃,保温时间为20 min,可以实现Mo-Cu合金与1Cr1 8Ni9Ti不锈钢的真空钎焊,接头抗剪强度为75 MPa.采用扫描电镜、能谱分析仪和显微硬度计对Mo-Cu/1 Cr18 Ni9Ti接头组织特征及性能进行分析.结果表明,钎焊接头靠近1Cr18Ni9Ti钢一侧,主要形成Ag-Cu共晶组织和少量的TiC相;靠近Mo-Cu合金一侧,Ag,Cu元素在合金与钎缝间相向扩散,共晶组织消失,以富铜相为主.钎缝的显微硬度明显低于Mo-Cu合金和1Cr18Ni9Ti不锈钢母材,无脆性化合物生成,剪切断口呈现剪切韧窝的形貌特征.     

TC4/30CrMnSiNi2A钎焊接头组织与力学性能分析

采用Ti-37.5Zr-15Cu-10Ni和 Ag-Cu28两种钎料分别对TC4钛合金/30CrMnSiNi2超高强钢异种材料进行了钎焊,对钎焊界面组织以及接头的力学性能进行了分析。结果表明：Ag基钎料钎焊TC4与30CrMnSiNi2A异种材料时,钎缝界面组织为Ag(s,s)+Ti-Cu系化合物组成;因Ag固溶体的存在,钎缝具有一定的韧性,接头剪切强度较高,剪切断口呈现出韧性断裂特征。Ti基钎料钎焊TC4与30CrMnSiNi2A异种材料时,钎缝界面组织为Ti-Zr固溶体+未完全反应凝固钎料,钎缝显微硬度较高,接头剪切强度较低,呈现出脆性断裂特征。Ag基钎料TC4/30CrMnSiNi2A异种材料钎焊接头力学性能明显优于Ti基钎料结果,在钎焊温度830℃,保温时间15min时,剪切强度为125.52MPa。     

CuMnNiSi钎料钎焊不锈钢接头组织性能研究

采用新型的Cu-Mn-Ni-Si钎料真空钎焊2Cr13不锈钢,研究了钎焊温度和保温时间对接头组织和室温力学性能的影响.结果表明:钎焊接头组织由钎缝中心区Cu-Mn基固溶体和钎缝界面反应区的(Fe,Ni,Mn)- Si化合物组成.随着钎焊温度的增加,钎缝界面处化合物层厚度减小,Cu-Mn基固溶体相应增多,接头室温剪切强度随之增加,在钎焊时间15min、钎焊温度1050℃时达到321 MPa.在钎焊温度1000℃时,接头室温剪切强度随着钎焊保温时间的延长先增加后降低,在钎焊保温时间30min时取得最大值305 MPa.     

采用BNi7钎料钎焊不锈钢接头的组织和性能

研究了BNi7钎料真空钎焊OCr13不锈钢过程中,钎焊温度和时间对钎焊接头组织和室温及高温性能的影响.结果表明:接头组织由钎缝近母材区的Ni-Fe基固溶体和钎缝中间连续的Ni(Cr,Fe)-P化合物组成.随钎焊温度和时间的增加,钎缝中Nj(Cr,Fe)-P化合物含量逐渐减少,Ni-Fe基固溶体含量相应增多,钎缝强度随之而提高.钎缝高温强度在600℃以下随测试温度的升高而逐渐降低,当测试温度高于600℃时,钎缝强度明显下降.     

GH4738/GH3536异种高温合金钎焊接头的组织与性能

采用BNi-2镍基钎料对GH4738和GH3536异种高温合金在1 040℃×10 min条件下进行真空钎焊,通过扫描电子显微镜和能谱仪分析了钎焊接头的微观组织及物相组成,并测试了钎焊接头的高温强度。结果表明,钎缝与母材界面结合良好,且钎缝组织致密。在钎焊接头观察到3个特征组织区域,分别为元素扩散区、等温凝固区和非等温凝固区。等温凝固区由镍基固溶体组成,而非等温凝固区除了镍基固溶体外,还存在大量的Ni3Si相及少量的富含Cr,Mo的硼化物。在730℃高温条件下,钎焊接头抗拉强度为259 MPa。在拉伸过程中,钎焊接头沿非等温凝固区开裂,而Ni3Si及硼化物等脆性相内部形成的微裂纹促进了钎焊接头的断裂。     

Super-Ni/NiCr叠层材料Ni-Cr-Si-B高温钎焊接头的组织特征及抗剪强度

采用Ni-Cr-Si-B高温钎料对Super-Ni/NiCr叠层复合材料和Cr18-Ni8不锈钢进行真空钎焊,并分析钎焊接头的显微组织及物相组成、显微硬度、抗剪强度及断口形貌.结果表明,钎缝主要由γ-Ni固溶体、Ni3B、CrB和Ni3Si组成;钎缝的显微硬度波动较大,γ-Ni基体显微硬度为450 MPa,Ni3B的显微硬度最高650 MPa.钎焊温度升高至1 120℃时,接头的抗剪强度最高可达158 MPa,NiCr基层钎缝区呈脆性断裂,出现撕裂韧窝.钎缝区与Super-Ni复层之间形成Ni3B界面,Super-Ni复层钎缝区断裂于Ni3B界面.     

Super-Ni/NiCr叠层材料与Cr18-Ni8钢真空钎焊接头的组织性能

以Ni-Cr-Si-B系非晶钎料作为填充金属,采用真空钎焊技术得到成形良好的Super-Ni/NiCr叠层复合材料与Cr18-Ni8不锈钢接头.通过扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、显微硬度计对接头的组织性能进行分析.结果表明,钎料在叠层复合材料和Cr18-Ni8不锈钢表面润湿性良好,钎缝由γ-Ni固溶体和Ni3B组成.钎缝与Super-Ni/NiCr叠层复合材料之间发生溶解和扩散,界面不明显;钎缝与Cr18-Ni8不锈钢之间形成由细小硼化物组成的界面.钎焊接头的抗剪强度可达170 MPa,钎缝区呈现台阶状断裂,并带有撕裂特征,有少量韧窝.     

铝合金/不锈钢高频感应钎焊接头结构与性能研究

采用自炼的Al-Si-Cu-RE钎料进行高频感应钎焊,实现了LF21铝合金与1Cr18Ni9Ti不锈钢的连接,利用电子万能试验机进行了钎焊接头剪切试验,利用SEM,EDS等手段对钎焊接头的微观组织进行研究和分析.微观结构分析表明,钎焊接头的显微组织由α(Al)-θ (CuAl2)共晶组成,高频感应快速加热避免了钎缝中Fe-Al金属间化合物的生成,且由于钎料中添加了RE元素,CuAl2相为均匀分布的枝状晶,Si相经变质处理细小分散;Al-Si-Cu-RE钎料与LF21铝合金反应良好,界面过渡均匀,钎缝与1Cr18Ni9Ti不锈钢之间有明显的分界,剪切试验表明接头抗剪强度达95 MPa.     

银基中间层连接AZ31镁合金的界面行为

为了改善AZ31镁合金钎焊接头的组织状态和润湿性能,用银基合金AgCuZn做中间层,在不使用钎剂的条件下,采用接触反应钎焊的方法对AZ31镁合金进行连接。结果表明:在500℃保温15 min的条件下,中间层完全溶解,搭接处形成了一个完整的无缺陷的钎焊接头。金相分析结果显示:钎缝表现为多元共晶组织形态,粒状和短棒状的第二相均匀的分布在连续的基体上,钎缝中心区有少量浮云状初晶。XRD及EDS分析表明:钎缝中的第二相是富含Ag、Cu、Zn的α-Mg固溶体,基体相主要是化合物AgMg_3和少量CuMgZn。搭接接头的平均抗剪切强度是108.9 MPa,拉伸剪切断口能清晰看到冰糖状颗粒和解理台阶,表现出沿晶断裂和穿晶断裂的混合断裂特征。中间层的加入影响了接头的组织形态和力学性能。     

铜基微晶钎料真空钎焊25Cr3MoA/YG6

应用Cu-11%Sn-2%Ni微晶钎料对25Cr3MoA钢和YG6硬质合金进行了真空钎焊,观察了接头组织形貌,建立了钎料层/母材原子互扩散模型,定量分析了焊接区合金元素的分布特征,并在专用仪器上测试了接头的剪切强度.结果表明:使用铜基微晶钎料钎焊25Cr3MoA和YG6,润湿性和铺展性良好,形成的钎缝饱满致密,接头钎着率高;钎缝组织以铜固溶体为主相,其间分布着Cu3Sn相,富Ni的Cu9NiSn3相以及少量的γ-Fe相.铜原子从钎缝向母材的扩散深度约为25μm.应用铜基微晶钎料可实现25Cr3MoA与YG6的真空扩散钎焊连接,接头剪切强度较高,达169 MPa.     

Ag37.5Cu48.8Zn5.5Mn8.2钎焊Cu3Ag0.5Zr合金接头组织和性能研究

制造氢氧催化燃烧换热器所用材料逐渐向高强高导铜合金过渡,而换热器翅片和隔板的钎焊关系到换热器的热效率、服役安全性和可靠性。本文就高强高导Cu3Ag0.5Zr合金翅片与隔板的钎焊展开研究。使用箔带Ag37.5Cu48.8Zn5.5Mn8.2作为钎料,对钎缝宽度为50-200 μm的Cu3Ag0.5Zr合金接头进行钎焊,钎焊温度为840℃-900℃,保温时间为5 min-20 min。通过水淬快速冷却的方法将保温阶段钎缝处固液界面形貌保留下来,利用扫描电镜和能谱仪对接头钎缝组织和剪切断口形貌进行研究,利用万能力学试验机对接头剪切性能进行测试。研究表明：钎缝组织的形成经历了母材向钎料区溶解、富Cu相等温凝固和降温凝固三个阶段,形成了三种钎缝组织。分别为：富Ag相呈网状分布于母材和钎料区富Cu相之间、钎料区AgCu共晶组织、共晶组织和富铜相组成钎料区组织,另外CuZr相分布于界面区和钎料区,钎料区中Mn固溶于富Ag相和富Cu相中,其中CuZr相和Mn元素和接头剪切强度有一定的相关性,钎缝组织中的CuZr相对削弱了接头剪切强度,Mn元素则强化了接头剪切性能。钎焊温度、保温时间和钎缝宽度通过影响钎缝处钎焊组织、CuZr相和钎料区Mn元素含量,影响接头剪切性能。当钎缝宽度为100 μm,在870℃保温5 min时,接头剪切强度达到最大,为308.29 MPa。     

银基中间层连接AZ31镁合金的界面行为研究

为了改善AZ31镁合金钎焊接头的组织状态和润湿性能,用银基合金AgCuZn做中间层,在不使用钎剂的条件下,采用接触反应钎焊的方法对AZ31镁合金进行连接。结果表明：在500℃保温时间为15min的条件下,中间层完全溶解,搭接处形成了一个完整的无缺陷的钎焊接头。金相分析结果显示：钎缝表现为多元共晶组织形态,粒状和短棒状的第二相均匀的分布在连续的基体上,钎缝中心区有少量浮云状初晶。XRD及EDS分析表明：钎缝中的第二相是富含Ag、Cu、Zn的α-Mg固溶体,基体相主要是化合物AgMg3和少量CuMgZn。搭接接头的平均抗剪切强度是108.9MPa,拉伸剪切断口能清晰看到冰糖状颗粒和解理台阶,表现出沿晶断裂和穿晶断裂的混合断裂特征。中间层的加入影响了接头的组织形态和力学性能。     

GH4169和1Cr18Ni9Ti真空钎焊接头组织和力学性能

采用厚50μm的BNi82Cr Si B钎料,在1060℃/20min、1000℃/60min规范下对GH4169和1Cr18Ni9Ti异种金属进行真空钎焊试验。利用扫描电子显微镜(SEM)及能谱分析仪(EDS)观察和分析接头的界面组织;采用Instron1186型万能试验机测试接头的室温剪切强度,并对接头进行水压强度试验。研究表明,间隙60μm的钎焊接头钎缝致密完整,钎缝主要由镍基的固溶体组成。接头在水压20 MPa、保压10 min的情况下,钎缝无渗漏;接头常温剪切强度318 MPa,断口分析结果表明接头的断裂有韧性断裂的特征。     

Ni对AgCuZn钎焊201不锈钢接头组织及性能的影响

采用BAg45CuZn(Y1)、BAg40CuZnNi(Y2)和BAg49ZnCuMnNi(Y3)钎料感应钎焊获得201不锈钢对接接头,利用MTS万能材料试验机测试接头抗拉强度,利用SEM和EDS分析钎焊接头组织结构和观察接头断口形貌。结果表明,3种钎料和母材均实现良好的冶金结合,界面区钎料侧和钎缝区组织由灰白色富Ag相和灰黑色富Cu相组成;随着钎料中Ni元素含量的增加,Y1、Y2和Y3接头组织中界面富Cu相从粗大树枝晶向"痘点"状胞状晶、连续层状胞状晶演变,钎缝富Cu相也从粗大树枝晶向块状晶转变;Y1、Y2和Y3断口起裂源从强度较弱的钎缝富Cu相/富Ag相界面向Ni固溶强化较弱的富Ag相和富Ag相转变,裂纹扩展均发生在富Ag相中,随着钎料中Ni的增加,钎缝富Ag相固溶强化效果增大,提高了接头的抗拉强度;Y1、Y2和Y3平均抗拉强度分别为430.99 MPa、444.92 MPa和456.40 MPa。     

Study on Vacuum Brazing of 25Cr3MoA/YG6 Using Cu-based Microcrystalline Brazing Alloy

应用Cu-11Sn-2Ni微晶钎料对25Cr3MoA钢和YG6硬质合金进行了真空钎焊, 观察了接头组织形貌, 建立了钎料层/母材原子互扩散模型, 定量分析了焊接区合金元素的分布特征, 并在专用仪器上测试了接头的剪切 强度. 结果表明: 使用铜基微晶钎料钎焊25Cr3MoA和YG6, 润湿性和铺展性良好, 形成的钎缝饱满致密, 接头 钎着率高; 钎缝组织以铜固溶体为主相, 其间分布着Cu3Sn相、富Ni的Cu9NiSn3相以及少量的 γ-Fe相. 铜原子从钎 缝向母材的扩散深度约为25 um. 应用铜基微晶钎料可实现25Cr3MoA与YG6的真空扩散钎焊连接, 接头剪切强 度较高, 达169 MPa.     

Cr对Ni-P系钎料钎焊不锈钢接头性能的影响

研究了钎焊温度对Ni-P系钎料铺展件能及其真空钎焊OCr13不锈钢接头力学性能的影响.结果表明,Ni-P系钎料铺展面积随钎焊温度的升高而增大,并且相同温度下不含Cr的Ni-P钎料铺展面积大于Ni-Cr-P的铺展面积;钎焊温度从925℃升高到1000℃过程中,Ni-P、Ni-Cr-P钎料钎焊不锈钢接头的室温剪切强度均增大,并且在相同钎焊工艺下,不含Cr的Ni-P钎料钎焊不锈钢接头室温剪切强度优于Ni-Cr-P钎焊接头强度30～40MPa;Ni-P系钎料钎焊接头高温强度随温度升高而下降,测试温度超过500℃时,相同温度下含Cr的钎料能够提高钎焊接头强度0～30 MPa.     

采用Ni-Cr-P-Cu钎料钎焊不锈钢接头组织及抗剪强度研究

采用Ni-Cr-P-Cu钎料对316L不锈钢进行真空钎焊连接,分析了不同钎焊温度(930~980℃)和保温时间(5~30 min)对接头组织及抗剪强度的影响。结果表明,不锈钢与钎料的界面组织为镍基固溶体(固溶原子为Cu,Fe和Cr),而钎缝中心的组织为镍基固溶体-Cr Ni P共晶相以及Ni3P-镍基固溶体共晶相,其中共晶相中的镍基固溶体属于韧性相,弥散分布于钎缝中。升高钎焊温度或延长保温时间都会增加不锈钢和钎料界面的镍基固溶体的厚度,同时会增加钎缝中心韧性相的数量。当钎焊温度为980℃,保温时间30min时,接头的抗剪强度最大,为95 MPa。     

钎焊温度对304不锈钢焊缝组织和性能影响

采用BNi-2镍基钎料对304奥氏体不锈钢在950、1050、1150℃温度条件进行氩气保护钎焊,通过金相显微镜、扫描电镜及万能试验机等对钎焊接头显微组织、钎缝元素分布及剪切性能进行了测试。结果表明:钎缝组织由Ni基固溶体和Cr_2B化合物构成,随着温度升高,钎料中B元素向母材扩散愈充分,界面处沿晶析出Ni_3B。在1050℃条件下,钎缝处固溶体相增多,塑性变形能力增强,最大剪切强度值为92 N/mm~2。