Hf与Zr为降熔元素镍基钎料对IC10合金的钎焊

不同钎料对tial基合金与40cr钎焊接头强度的影响 北京航空航天大学(100083)　　　　　　刘景峰　朱　颖　康　慧　曲　平 江苏淮海盐化厂(潍阳市　223007)　　张　悦 摘要　tial基合金是一种具有广泛发展前途的结构材料,采用钛基钎料和银基钎料对tial基合金与40cr钢 进行了真空钎焊试验。接头的剪切强度分别为110mpa和105mpa。显微组织分析表明,采用ti基钎料时焊接区 域存在脆性金属间化合物ti-cu相和ti-ni相以及采用ag基钎料时产生的层状组织可能与接头的低强度有 关。 关键词:　真空钎焊　tial基合金　40cr　剪切强度 effectoffillermetalsonshearstrengthofti-albased alloya

选用ni-cr合金钎料,采用高频感应加热的方法实现了金刚石与钎料间的连接。扫描电镜(sem)、能谱仪(eds)、x射线衍射仪(xrd)分析结果表明:钎焊过程中钎料中的活性元素cr向金刚石表面扩散富集,生成了层片状碳化物cr3c2。研究了金刚石感应钎焊工艺参数对钎焊质量的影响,并通过石材磨削试验确定了优化的感应钎焊工艺。

采用电子束热源对nb-1zr合金与304不锈钢异种金属接头进行了熔钎焊试验.结果表明,不锈钢焊缝与铌合金母材之间形成了双层金属间化合物,靠近铌合金母材一侧的反应层ⅰ是由fe2nb构成的疏松组织,靠近不锈钢焊缝一侧的反应层ⅱ是由fe2nb与fecr组成的双相片层柱状晶组织.反应层ⅰ是接头脆化、产生裂纹的主要原因.电子束焦点的偏移量是反应层ⅰ厚度的主要影响因素,不同的焦点偏移量会引起接头强度超过100mpa的变化.而电子束流和焊接速度对接头特性的影响在试验工艺参数范围内并不明显.

2A50铝合金钎焊钎料与钎剂的选择

采用不同成分的钎料在相同温度、相同时间条件下,利用光学显微镜,扫描电子显微镜(sem)等检测手段,对钛合金/不锈钢钎焊焊缝进行了观测分析,并对钎焊接头中形成的不同相的特征以及金属间化合物对接头结合性能的影响进行了分析探讨。

用镍基钎料真空钎焊镍基合金时钎焊温度对钎料中si、b等元素的扩散有重要作用,因此采用3种钎焊温度对其进行真空钎焊,研究了1080、1110和1140℃钎焊温度下钎缝的微观组织、元素分布及显微硬度等。结果表明,随着钎焊温度的升高,钎料中元素向母材扩散越充分,钎焊温度为1140℃时,钎缝组织基本为固溶体。

非晶镍基钎料钎焊接头性能及微观组织的研究

非晶镍基钎料钎焊接头性能及微观组织的研究

用非晶镍基钎料和普通晶态钎料在不同的温度下真空钎焊不锈钢,分析了接头的力学性能、元素分布和显微组织。研究表明,钎焊接头的焊接质量在1000℃以下随温度升高而增强,采用非晶钎料的接头强度明显好于普通晶态钎料。

镍基钎料钎焊接头MB值的提高C

研究了ti3al基合金真空钎焊及接头组织性能;分析了不同钎料对接头界面组织和剪切强度的影响,初步优选了钎料,优化了钎焊连接规范参数;利用电子探针、扫描电镜和x射线衍射等方法对接头进行了定性和定量分析。结果表明:采用nicrsib钎料连接时,在界面处有金属间化合物tial3、alni2ti和ni基固溶体生成,tial3和alni2ti的生成降低了接头的剪切强度;采用tizrnicu钎料连接时,在界面处有金属间化合物ti2ni、ti(cu,al)2和ti基固溶体生成,ti2ni和ti(cu,al)2的形成降低了接头的剪切强度;采用agcuzn钎料连接时,在界面处生成ticu、ti(cu,al)2和ag基固溶体,ticu和ti(cu,al)2的生成是降低接头剪切强度的主要原因;采用cup钎料连接时,在界面处生成了cu3p、ticu和cu基固溶体,cu3p和ticu使接头的剪切强度降低;对于nicrsib钎料,当连接温度为1373k,连接时间为5min时,接头的剪切强度最高为2196mpa;对于tizrnicu钎料,当连接温度为1323k,连接时间为5min时,接头的最高剪切强度为2596mpa;对于agcuzn钎料,当连接温度为1173k,连接时间为5min时,接头的最高剪切强度为1254mpa;对于cup钎料,当连接温度为1223k,连接时间为5min时,接头的最高剪切强度为986mpa;采用tizrnicu

主要讨论了hscuznni和hl1052种钎料的润湿性能、钎缝的显微组织及硬度。试验结果表明,hscuznni钎料对钢的润湿性优于hl105钎料,金相组织中α相较多,具有较高的硬度。

在氩气保护条件下,用镍基合金钎料在45钢基体上对金刚石磨粒进行了激光钎焊试验,采用扫描电镜(sem)和能谱仪(eds)及x射线衍射仪(xrd)对钎焊金刚石试样进行了分析。结果表明:激光钎焊过程中在金刚石表面附近形成的富铬层与金刚石表面的碳元素反应生成cr_3c_2、cr_7c_3、cr_(23)c_6,镍铬合金钎料和钢基体中的元素相互扩散在钢基体结合界面上形成化学冶金结合。

在解剖国外钎焊料bni-a的基础上,采用"预制母合金+超声气体雾化"工艺技术以及对国产bni-b及国外bni-a钎焊料粉末的化学成分、金相组织、粒度分布及固-液相线温度区间对比分析,成功实现相关制粉技术突破与材料国产化,研制出满足技术要求的合金钎焊料粉末。

为了连接变形镁合金az31b,以al基钎料对变形镁合金az31b进行高频感应钎焊。采用扫描电镜、x射线衍射仪、x射线能谱等分析钎焊接头的显微组织及钎缝物相,测试钎焊接头的力学性能及显微硬度。结果表明:在钎焊过程中熔融的al基钎料与固态的az31b母材发生强烈的合金化作用,原始钎料中均一的mg32(al,zn)49相在钎焊后完全消失,同时在钎缝中生成α-mg、β-mg17(al,zn)12相。钎焊搭接接头的平均抗剪强度达到44mpa,对接接头的平均抗拉强度达到71mpa。接头的断裂形式为沿晶脆性断裂,断裂产生在β-mg17(al,zn)12硬脆相处。

在高温合金中添加一些合金元素，通过固溶强化、沉淀硬化和晶界强化等方法可以使合金具有良好的机械性能。添加微量的c，b和zr等可以强化晶界，提高合金的抗拉强度和蠕变寿命。其中，zr通过改善合金的γ／γ′的错配度，在较高温度时抑制晶界的滑动进而改善合金的高温强度和蠕变寿命。另外，还通过改变晶界碳化物的形态以阻止晶界裂纹的出现，合金的塑性也可以有所提高。台湾的研究人员研究了不同含zr量对细晶镍基高温合金tm-321的组织、抗拉强度和蠕变寿命的影响。

对现阶段常用的无铅钎料进行了综合分析和概括评述,总结了各种钎料的特点和存在的缺陷,重点介绍了ag、bi、re、ni、cu、in、sb、al、p、ga等合金元素添加对sn基无铅钎料性能的影响,并分析了利弊所在,为新型无铅钎料的研发提供了参考依据。

配合alf3-csf-kf系钎剂,用研制的al-si-cu基低熔点钎料560℃温度下炉中钎焊了6063铝合金厚板.利用扫描电镜、透射电镜及能谱分析等手段对钎焊接头的微观组织进行了观察和分析.借助力学实验仪对厚板钎焊接头的剪切强度进行了测定.结果表明,钎焊接头显微组织由α(al)-cual2共晶及si相组成.由于钎料中加入的ni、re等元素,cual2相为均匀分布的枝状晶,si相经变质处理成球状,细小分散,镶嵌在cual2枝晶中.通过透射电镜观察发现,钎缝组织中有一定量的弥散相,存在亚稳定针状θ″.剪切强度试验结果表明,使用al-si-cu基钎料6063铝合金接头的抗剪切强度平均达到62.5mpa,比使用hl401钎料钎焊接头的抗剪切强度平均高14.5%.

向al-si钎料中添加锌研制开发了al-si-zn钎料,在评价其工艺性能的同时,研究了不同含锌量钎料、不含锌钎剂对铝合金/不锈钢钎焊接头组织特征、力学性能的影响。结果表明:al-si-zn钎料高温下氧化严重形成致密的氧化膜,熔炼浇注相当困难。解决措施为向al-si钎料中添加氯化钠和氯化钾形成保护膜,锌添加量对al-si-zn钎料和用其钎焊铝合金/不锈钢接头力学性能的影响大于对工艺性能的影响。随锌含量增加,钎料对不锈钢的润湿性虽有所改善,但却促使al-si-zn钎料与铝合金产生润湿且被其吸收的速度加快;加之zn挥发易产生气孔,最终导致接头强度明显下降。这一结果验证了随锌含量增加,al-si-zn钎料等温凝固进程加快的事实。

研究了mg-12sm合金在不同冷却条件和添加zr元素前后凝固组织的变化规律,实验发现水冷模具浇注下冷却速度提高,晶粒细化,二次枝晶臂间距减小,晶间共晶组织体积变小,但总体积分数和分布并没有明显改变;添加0.1%(质量分数)zr后,晶粒明显细化,树枝晶转化为等轴晶,二次枝晶臂间距减小,晶间共晶组织体积分数增大,共晶组织形貌和分布没有明显变化;mg-12sm和mg-12smzr合金水冷后mg基体中sm含量降低。

使用质量比为6:4的混合镍基钎料bni-2与bni-5对316l不锈钢进行真空钎焊。由于钎缝间隙对钎焊接头组织性能有重要影响,所以在钎焊温度1140℃,保温时间10min的钎焊参数下,分别对钎缝间隙为30,60和100μm进行了钎焊实验。主要通过光学显微镜、扫描电子显微镜、能谱分析仪、电子探针显微分析仪以及显微硬度计等对钎焊接头界面组织特征进行分析。结果表明,分布于钎焊接头中心连续共晶组织是导致裂纹扩展的主要通道。另外,研究发现当进行完整的等温凝固过程时,只有γ-ni固溶体相存在于钎焊接头中,但在钎缝与母材边界的沿晶界区域仍存在第二相的金属间化合物。

锡基无铅钎料超声辅助钎焊铜板的研究