Superplastic solid state welding of steel and copper alloy based on laser quenching of steel surface

1　INTRODUCTIONThe copper and copper alloys possess a num ber of superior properties, such as excellent elec trical conductivity, excellent thermal conductivityand forming property, so the complex componentsof the steel, copper and copper alloy have comple mentary advantages on the economy and perform ance[1, 2]. But it is very difficult to realize the goodbonding of them by adopting routine fusion weld ing and braze because of a rather large difference inthe melting point, coefficient…     

微量稀土对SnAgCu无铅钎料力学及润湿性能的影响

对真空条件下制备的Sn2．5Ag0．7CuxRE钎料合金的力学及润湿性能进行了研究。结果表明：当RE添加量为0．1％（质量分数）时，钎料合金具有较大的铺展面积、较小的润湿角和较高的拉伸强度、伸长率，可满足微电子连接的需要。     

RE对微连接用SnAgCuRE钎料合金组织及性能的影响

以Sn2．5Ag0．7Cu系钎料合金为基础，添加少量的RE，研究RE添加量对合金组织、力学及物理性能的影响，以确定最佳RE添加量。     

Ag和RE对SnAgCuRE无铅钎料拉伸性能的影响

利用正交试验法,对SnAgCuRE系钎料合金的拉伸性能进行了检验。结果表明:SnAgCuRE系钎料合金的拉伸性能与Ag和RE的添加量密切相关,即拉伸强度会随Ag含量增大而提高;延伸率受RE影响最大,并在w(RE)为0.1%时延伸率和拉伸强度都达到最佳。当w(RE)达到0.5%时,会导致延伸率的下降。     

工具钢超塑性固态焊焊接面断口特征区域分析

采用扫描电镜及俄歇微探针等检测手段,通过对40Cr/T10A、Cr12MoV钢超塑性固态焊接过程中焊接面断口的观察分析,认为超塑性固态焊接接头形成过程中焊接面各微区焊合状态是非均匀的,并呈现出不同的断口形貌特征;若按微观上断口形貌特征分类,整个断口可分为类原始界面区、准冶金结合区和冶金结合区3个特征区域;接头形成过程可描述为冶金结合区、准冶金结合区逐渐增大而类原始界面区逐渐减小的过程.     

SnAgCuRE系钎料的钎焊接头组织与力学性能

以Sn2.5Ag0.7Cu为基础,添加微量的稀土(RE)r(Ce︰La)为4︰1,研究了钎焊接头的显微组织与力学性能。结果表明:添加微量的RE后,钎料与Cu试样间的界面层厚度明显减小,且界面处的组织更加平滑,相应地其剪切强度随微量RE的添加而增大,并在RE含量(质量分数)为0.1%时达到最大值36MPa。     

40Cr钢表面电火花沉积WC的界面行为

以WC合金作为电极,氩气为保护气体,采用电火花沉积技术在40Cr钢表面沉积WC合金层,通过显微硬度计、扫描电镜(SEM)及能谱分析(EDS),X射线衍射等测量方法,研究了40Cr钢表面电火花沉积WC层的显微硬度、表面状态、界面行为及相结构组成.结果表明,WC合金电火花沉积层存在微裂纹及气孔,主要由W、Fe6W6C、Fe3C和Cr23C6等相组成;沉积层显微硬度达820 HV,为基体的4.5倍;沉积层断面连续、致密,厚度为30 μm;沉积层与基体之间发生了元素的相互扩散与合金化过程,呈冶金结合,无明显界面.     

钨极氩弧熔覆原位自生铁基复合涂层组织与性能

目的以钨极氩弧作为热源,在Q235钢表面原位自生铁基复合涂层。方法以铁粉、铁基合金粉(G302)、B4C粉末作为预置合金粉,设置两种粉末质量比Fe:B4C=15:1(记为S1)、G302:B4C=8:1(记为S2),在Q235钢表面原位合成铁基复合涂层。对涂层进行一系列组织性能表征,利用扫描电镜(SEM)分析涂层的显微组织,采用X射线衍射仪(XRD)分析涂层的物相组成,利用MHV-2000型数字式显微硬度计测量熔覆试样显微硬度的变化。结果在试样S1和S2中,涂层与基体呈现良好的冶金结合,在结合界面处没有气孔、裂纹等缺陷。通过XRD分析可知,预置合金粉末发生了化学反应且反应比较充分,没有B4C剩余。试样S1中的增强相主要由Fe_2B、Fe_7C3、Fe_3C组成,试样S2中的增强相主要由Cr-Fe、(Cr,Fe)7C3、(Fe,Cr)2B组成。试样S1中的硼化物及碳化物呈不连续网状分布;试样S2中的网状结构减弱,出现了块状和短棒状结构。试样S1和S2基体至涂层的显微硬度呈梯度变化,且涂层的显微硬度明显比基体高,S2中涂层的显微硬度达到1200HV0.1,约是基体硬度的6倍。结论利用上述预制合金粉可以原位合成铁基复合涂层。随着硼元素含量的提高以及Cr元素的加入,有助于改善硼化物形态,使其由网状结构向块状转变。原位生成复合陶瓷增强相均匀分布在铁基体上,涂层硬度显著提高。     

微连接用Sn-2.5Ag-0.7Cu(0.1RE)钎料焊点界面Cu6Sn5的长大行为

利用XRD、SEM及EDAX研究了钎焊和时效过程中低银Sn-2.5Ag-0.7Cu(0.1RE)/Cu焊点界面区显微组织和Cu6Sn5金属间化合物的生长行为。结果表明,钎焊过程中焊点界面区Cu6Sn5金属间化合物的厚度是溶解和生长两方面共同作用的结果;随时效时间的增加,焊点界面区Cu6Sn5的形貌由扇贝状转变为层状,其长大动力学符合抛物线规律,由扩散机制控制;添加0.1%(质量分数,下同)的RE能有效减慢界面Cu6Sn5金属间化合物在钎焊及时效过程中的长大速度,改变焊点的断裂机制,提高其可靠性。     

急冷型SnAgCu系钎料合金钎焊工艺及接头性能研究

制备了急冷型SnAgCu系钎料合金,在对其进行熔化特性测定和钎焊工艺试验后,对钎焊接头的力学性能和显微组织进行了测试分析,结果表明:所制备钎料合金的熔化特性满足要求;钎焊温度和钎焊时间对接头的剪切强度有较大影响,工艺参数为275℃×4.5min时,接头强度最高;在钎焊过程中形成的金属间化合物沿界面分布不均匀,且向钎焊缝中生长.