復(fù)合材料銅基活性釬料真空釬焊接頭的組織與性能

采用鋁基釬料對工業(yè)純鋁進行真空釬焊,分析研究了鋁基釬料的si含量、釬焊工藝參數(shù)對釬焊接頭的強度、硬度和耐蝕性等性能的影響,探索其釬料的最佳硅含量及釬焊工藝參數(shù)組合。結(jié)果表明,釬料中的最佳si含量為12wt%,最佳釬焊加熱溫度為620℃,保溫時間為20min。

采用ag-cu-ti釬料對石墨與銅進行了真空釬焊連接,利用掃描電鏡、x射線衍射和室溫壓剪試驗等分析手段對接頭的微觀組織和室溫抗剪強度進行了研究.結(jié)果表明,利用ag-cu-ti釬料可以實現(xiàn)石墨與銅的連接;接頭的界面結(jié)構(gòu)為石墨/tic/ag-cu共晶組織+銅基固溶體/銅基固溶體/銅;隨著釬焊溫度的提高或保溫時間的延長,tic層的厚度逐漸增大,但并不是隨著保溫時間延長和釬焊溫度的升高無限制增厚;在釬焊溫度為870℃,保溫時間為15min的真空釬焊條件下,接頭的抗剪強度達到17mpa的最大值.剪切性能試驗時斷裂均發(fā)生在石墨母材的近界面處.

在釬焊時間3~30min,釬焊溫度860~1000℃的條件下,采用agcuti釬料對c/c復(fù)合材料和tc4合金進行了釬焊試驗。利用掃描電鏡及eds能譜分析的方法對接頭的界面組織及斷口形貌進行了研究。結(jié)果表明,接頭界面結(jié)構(gòu)為c/c復(fù)合材料/tic+c/ticu+tic/ag(s.s)+ti3cu4+ticu/ti3cu4/ticu/ti2cu/ti2cu+ti(s.s)/tc4。由壓剪試驗測得的接頭抗剪強度結(jié)果可知,在釬焊溫度910℃,保溫時間10min的條件下,接頭獲得的最高抗剪強度為25mpa。接頭的斷口分析結(jié)果表明,接頭斷裂的位置與被連接界面的碳纖維方向有關(guān),當碳纖維軸平行于連接面時,斷裂發(fā)生在復(fù)合材料中;當碳纖維軸垂直于連接面時,斷裂主要發(fā)生在復(fù)合材料與釬料的界面處。

非晶鎳基釬料釬焊接頭性能及微觀組織的研究

非晶鎳基釬料釬焊接頭性能及微觀組織的研究

用非晶鎳基釬料和普通晶態(tài)釬料在不同的溫度下真空釬焊不銹鋼,分析了接頭的力學(xué)性能、元素分布和顯微組織。研究表明,釬焊接頭的焊接質(zhì)量在1000℃以下隨溫度升高而增強,采用非晶釬料的接頭強度明顯好于普通晶態(tài)釬料。

利用快速凝固技術(shù)和傳統(tǒng)鑄造技術(shù)分別制備出成分相同的cu-ni-sn-p非晶薄帶釬料和普通釬料,將2種釬料在4種釬焊溫度(660,670,680,690℃)和3種保溫時間(5,10,15min)下與純銅進行真空釬焊試驗,借助dta,xrd,eds和金相顯微鏡探討了釬焊接頭的界面微觀組織結(jié)構(gòu)及斷口形貌,并通過拉伸試驗評價了接頭強度。研究結(jié)果表明:在680℃,15min條件下,接頭抗拉強度最高,非晶釬料的接頭抗拉強度明顯優(yōu)于普通釬料,界面反應(yīng)層由擴散區(qū)、殘余釬料區(qū)組成。隨著保溫時間的延長和釬焊溫度的升高,擴散深度增加,冶金作用增強,在基體深度方向明顯表現(xiàn)為沿晶界優(yōu)先滲透。

用自研制雙層陶瓷復(fù)合材料與鋼進行了大氣中釬焊連接。采用聲學(xué)顯微鏡、光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡和能譜分析等測試手段對雙層陶瓷復(fù)合材料的聲顯微結(jié)構(gòu)及釬焊接頭的微觀組織及形態(tài)、特征點的化學(xué)成分等進行了研究。結(jié)果顯示,雙層陶瓷復(fù)合材料與鋼釬焊連接后的多層復(fù)合結(jié)構(gòu)接頭的三個界面均達到較好的結(jié)合。這為陶瓷/金屬接頭提供了一種新的連接途徑

用鎳基釬料真空釬焊鎳基合金時釬焊溫度對釬料中si、b等元素的擴散有重要作用,因此采用3種釬焊溫度對其進行真空釬焊,研究了1080、1110和1140℃釬焊溫度下釬縫的微觀組織、元素分布及顯微硬度等。結(jié)果表明,隨著釬焊溫度的升高,釬料中元素向母材擴散越充分,釬焊溫度為1140℃時,釬縫組織基本為固溶體。

使用質(zhì)量比為6:4的混合鎳基釬料bni-2與bni-5對316l不銹鋼進行真空釬焊。由于釬縫間隙對釬焊接頭組織性能有重要影響,所以在釬焊溫度1140℃,保溫時間10min的釬焊參數(shù)下,分別對釬縫間隙為30,60和100μm進行了釬焊實驗。主要通過光學(xué)顯微鏡、掃描電子顯微鏡、能譜分析儀、電子探針顯微分析儀以及顯微硬度計等對釬焊接頭界面組織特征進行分析。結(jié)果表明,分布于釬焊接頭中心連續(xù)共晶組織是導(dǎo)致裂紋擴展的主要通道。另外,研究發(fā)現(xiàn)當進行完整的等溫凝固過程時,只有γ-ni固溶體相存在于釬焊接頭中,但在釬縫與母材邊界的沿晶界區(qū)域仍存在第二相的金屬間化合物。

采用真空釬焊方法對3a21鋁合金進行了試驗,針對固態(tài)高純鎂在真空下加熱揮發(fā)的特性,試驗研究了爐膛中放置不同質(zhì)量的活性元素鎂對鋁合金真空釬焊接頭性能的影響。采用材料萬能試驗機和金相顯微鏡獲得并分析了接頭力學(xué)性能和顯微組織。結(jié)果表明,比較爐膛內(nèi)放置三種不同質(zhì)量鎂的釬縫抗剪強度,當單位體積鎂質(zhì)量達到235g/m3時其強度最高,達到78mpa;金相組織顯示,真空釬焊接頭中主要強化相為mg2si,單位體積鎂質(zhì)量達到235g/m3時釬縫區(qū)寬度最小,約0.06mm;通過獲取不同產(chǎn)品在325℃以上的停留時間,可定量掌握爐膛預(yù)置固態(tài)鎂質(zhì)量。

采用ag-cu-ti-(ti+c)混合粉末作釬料,在適當?shù)墓に噮?shù)下真空釬焊cf/sic復(fù)合材料與鈦合金,利用sem,eds和xrd分析接頭微觀組織結(jié)構(gòu),利用剪切試驗檢測接頭力學(xué)性能.結(jié)果表明,釬焊后釬料中的鈦與cf/sic復(fù)合材料發(fā)生反應(yīng),接頭中主要包括tic,ti3sic2,ti5si3,ag,ticu,ti3cu4和ti2cu等反應(yīng)產(chǎn)物,形成石墨與鈦原位合成tic強化的致密復(fù)合連接層.tic的形成緩解了接頭的殘余熱應(yīng)力,并且提高了接頭的高溫性能.接頭室溫、500℃和800℃高溫抗剪強度分別達到145,70,39mpa,明顯高于cf/sic/ag-cu-ti/tc4釬焊接頭.

選用cu箔、zn及bal88simg片狀釬料作為填充金屬,采用真空加熱方法進行高硅鋁合金的釬焊連接,并對接頭進行光學(xué)金相、顯微硬度、掃描電子顯微等測試、分析、研究。結(jié)果表明:3種釬料釬焊高硅鋁合金,通過凝固、結(jié)晶等過程形成冶金結(jié)合,生成共晶體和固溶體組織,形成可靠的連接接頭,外觀良好。

鎳基釬料釬焊接頭MB值的提高C

本文采用bni-2、bпp-1兩種釬料,對1cr18ni9ti不銹鋼進行了電子束釬焊和真空釬焊,并對其接頭進行了顯微組織分析.結(jié)果表明,兩種釬料電子束釬焊形成的接頭顯微組織主要都是固溶體;bni-2釬料真空釬焊形成接頭的顯微組織是由兩部分組成的,一部分是位于母材附近的鎳固溶體,另一部分是位于釬縫中心的化合物組織;bпp-1釬料真空釬焊形成接頭的顯微組織是由銅-鎳固溶體和釬縫中少量的化合物相組成的.

采用ti-zr-cu-ni釬料釬焊sic纖維增強鈦基復(fù)合材料的接頭 組織與性能 作者：陳波，熊華平，毛唯，程耀永，郭萬林，chenbo，xionghua-ping，maowei， chengyao-yong，guowan-lin 作者單位：北京航空材料研究院,焊接及鍛壓工藝研究室,北京,100095 刊名：材料工程 英文刊名：journalofmaterialsengineering 年，卷(期)：2009(6) 參考文獻(12條) 1.changdj;kaowhsicreinforcedtitaniumcorrugatedstructuresforhightempapplication1998(02) 2.yangyq;dudekhj;kumpfertjinterfacialreaction

Cu基釬料電弧釬焊接頭強度及斷口分析

對石墨與銅采用非晶態(tài)tizrnicu釬料進行了真空釬焊。采用光學(xué)顯微鏡(omolmpus)、掃描電鏡(sem,s-4700)、電子探針(epma,jxa8600)等分析手段對接頭的界面微觀組織進行觀察分析,研究結(jié)果表明,釬縫中主要是金屬間化合物生成相,如cu-ti,cu-zr,ni-ti系等,裂紋易產(chǎn)生于焊縫中尺寸較大的一個金屬間化合物相上,cu基固溶體的存在可以阻礙或延緩裂紋的擴展,對提高接頭性能有利。在該實驗條件下在950℃/15min工藝參數(shù)下獲得的接頭的電阻率低于5mω,平均電阻為3.3mω,接頭的抗剪強度為16.34mpa滿足該接頭作為換向器接頭的使用要求。

采用金相顯微鏡、掃描電鏡、硬度計等測量方法,觀察分析了鋁鋰合金釬焊前后母材和釬焊接頭的顯微組織變化,通過分析測試釬焊接頭的顯微硬度和斷口微區(qū)的化學(xué)成分,研究分析了釬焊接頭強度的變化規(guī)律。結(jié)果表明,焊后母材中的強化相由質(zhì)點轉(zhuǎn)變?yōu)榘鍡l狀;氮氣保護條件下,釬焊接頭未見氣孔、夾雜、裂紋等缺陷,釬焊接頭存在一定的擴散區(qū),從而有效地提高了釬焊接頭的強度;無氮氣保護的條件下,釬焊接頭有大量的缺陷存在,這些缺陷的存在嚴重影響了釬焊接頭的強度。

研究了ti3al基合金真空釬焊及接頭組織性能;分析了不同釬料對接頭界面組織和剪切強度的影響,初步優(yōu)選了釬料,優(yōu)化了釬焊連接規(guī)范參數(shù);利用電子探針、掃描電鏡和x射線衍射等方法對接頭進行了定性和定量分析。結(jié)果表明:采用nicrsib釬料連接時,在界面處有金屬間化合物tial3、alni2ti和ni基固溶體生成,tial3和alni2ti的生成降低了接頭的剪切強度;采用tizrnicu釬料連接時,在界面處有金屬間化合物ti2ni、ti(cu,al)2和ti基固溶體生成,ti2ni和ti(cu,al)2的形成降低了接頭的剪切強度;采用agcuzn釬料連接時,在界面處生成ticu、ti(cu,al)2和ag基固溶體,ticu和ti(cu,al)2的生成是降低接頭剪切強度的主要原因;采用cup釬料連接時,在界面處生成了cu3p、ticu和cu基固溶體,cu3p和ticu使接頭的剪切強度降低;對于nicrsib釬料,當連接溫度為1373k,連接時間為5min時,接頭的剪切強度最高為2196mpa;對于tizrnicu釬料,當連接溫度為1323k,連接時間為5min時,接頭的最高剪切強度為2596mpa;對于agcuzn釬料,當連接溫度為1173k,連接時間為5min時,接頭的最高剪切強度為1254mpa;對于cup釬料,當連接溫度為1223k,連接時間為5min時,接頭的最高剪切強度為986mpa;采用tizrnicu

不同釬料對tial基合金與40cr釬焊接頭強度的影響 北京航空航天大學(xué)(100083)　　　　　　劉景峰　朱　穎　康　慧　曲　平 江蘇淮海鹽化廠(濰陽市　223007)　　張　悅 摘要　tial基合金是一種具有廣泛發(fā)展前途的結(jié)構(gòu)材料,采用鈦基釬料和銀基釬料對tial基合金與40cr鋼 進行了真空釬焊試驗。接頭的剪切強度分別為110mpa和105mpa。顯微組織分析表明,采用ti基釬料時焊接區(qū) 域存在脆性金屬間化合物ti-cu相和ti-ni相以及采用ag基釬料時產(chǎn)生的層狀組織可能與接頭的低強度有 關(guān)。 關(guān)鍵詞:　真空釬焊　tial基合金　40cr　剪切強度 effectoffillermetalsonshearstrengthofti-albased alloya

采用鎳基釬料bni2+40%bni5對316l不銹鋼進行真空釬焊。主要通過光學(xué)顯微鏡、電子探針顯微分析儀、硬度計等研究了3種釬縫間隙下釬焊接頭的顯微組織、釬縫成分分布以及釬縫顯微硬度。結(jié)果表明316l不銹鋼的釬焊接頭主要由固溶體、共晶組織及網(wǎng)狀化合物組成,硼、硅是導(dǎo)致化合物相產(chǎn)生的主要合金元素;隨著釬縫間隙的減小,釬焊接頭中金屬間化合物相的含量逐漸減小,當釬縫間隙為30μm時,接頭組織基本為固溶體。