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采用Zr基非晶钎料的钛/铜钎焊连接
1
作者 傅田 赵国际 《热加工工艺》 北大核心 2025年第13期125-129,共5页
采用非晶态Zr-Ti-Cu-Ni钎料在830℃下实现了纯钛和纯铜的真空钎焊连接,借助扫描电镜和拉伸试验对接头的界面组织和力学性能进行了表征和评价。结果表明,当保温时间为2 min时,接头主要由未反应的钎料和Ti_(2)Cu、TiCu等组成。当保温时间... 采用非晶态Zr-Ti-Cu-Ni钎料在830℃下实现了纯钛和纯铜的真空钎焊连接,借助扫描电镜和拉伸试验对接头的界面组织和力学性能进行了表征和评价。结果表明,当保温时间为2 min时,接头主要由未反应的钎料和Ti_(2)Cu、TiCu等组成。当保温时间延长至5 min时,接头逐渐演变为由Ti_(2)Cu、TiCu和Cu_(4)Ti等组成的复杂多相组织。当保温时间进一步延长至10 min时,接头主要由TiCu组成。保温时间为5 min时,接头的抗拉强度最高,达到147 MPa。 展开更多
关键词 钛/铜连接 钎焊 锆基钎料 界面反应 连接强度
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TiZrNiCoNbSn高熵钎料钎焊Ti_(2)AlNb合金接头微观组织与性能
2
作者 李鹏 王景宽 +7 位作者 秦志伟 丁志杰 马雄 姚佳 孙华为 程亚芳 常云峰 董红刚 《精密成形工程》 北大核心 2025年第4期217-225,共9页
目的针对传统Ti基钎料钎焊Ti_(2)AlNb合金时易形成大量Ti-Cu、Ti-Ni等脆性金属间化合物进而导致接头性能恶化的共性难题,明晰钎焊温度对接头组织与力学性能的影响规律。方法自主设计并制备了TiZrNiCoNbSn高熵钎料用于Ti_(2)AlNb合金的... 目的针对传统Ti基钎料钎焊Ti_(2)AlNb合金时易形成大量Ti-Cu、Ti-Ni等脆性金属间化合物进而导致接头性能恶化的共性难题,明晰钎焊温度对接头组织与力学性能的影响规律。方法自主设计并制备了TiZrNiCoNbSn高熵钎料用于Ti_(2)AlNb合金的真空钎焊连接,同时选取4个温度梯度(1150、1175、1200、1225℃)进行钎焊实验,采用EPMA方法对界面元素分布情况和特征相进行定性与定量分析,分别借助SEM和XRD观察接头微观组织与断口形貌、鉴定断口物相,并评定不同钎焊温度下接头的剪切强度。系统研究了不同钎焊温度下接头的微观组织形貌和力学性能,构建了“工艺参数-微观组织-力学性能”之间的映射关系。结果不同钎焊温度下的接头均获得了冶金结合良好的界面,钎缝主要由B2、Ti_(2)(Ni,Co)、Zr_(5)Sn_(3)、(Ti,Nb)_(ss)和(Ti,Zr)(Ni,Co,Al)相组成。随着钎焊温度的升高,钎缝中脆性金属间化合物Zr_(5)Sn_(3)相逐渐减少,但同时过高的钎焊温度会促使接头组织粗大。在1200℃/10 min的工艺条件下,接头平均剪切强度达到222.7 MPa,断裂模式为脆性断裂。结论采用TiZrNiCoNbSn高熵钎料能够实现Ti_(2)AlNb合金的可靠连接,升高钎焊温度可以减少钎缝中脆性金属间化合物的数量、改变其分布位置,但过高的钎焊温度会对接头产生不利影响,削弱接头的力学性能。 展开更多
关键词 Ti_(2)AlNb合金 真空钎焊 高熵钎料 微观组织 力学性能
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Ti-Zr-Cu-Ni钎料钎焊TA2钛合金的界面组织和拉伸强度研究
3
作者 刘全明 肖俊峰 +5 位作者 唐文书 高松 孙华为 秦建 程亚芳 龙伟民 《精密成形工程》 北大核心 2025年第6期36-45,共10页
目的通过自制Ti-Zr-Cu-Ni钎料实现TA2钛合金钎焊连接,研究Ti-Zr-Cu-Ni钎料合金组织特征、接头界面组织、熔蚀特性及拉伸强度,为燃机损伤部件钎焊修复用钛基钎料及钎焊工艺研发提供理论支撑。方法采用SEM、XRD分析了钎料及钎焊接头的组织... 目的通过自制Ti-Zr-Cu-Ni钎料实现TA2钛合金钎焊连接,研究Ti-Zr-Cu-Ni钎料合金组织特征、接头界面组织、熔蚀特性及拉伸强度,为燃机损伤部件钎焊修复用钛基钎料及钎焊工艺研发提供理论支撑。方法采用SEM、XRD分析了钎料及钎焊接头的组织,研究了钎料类型对接头拉伸性能的影响。结果降低钎料中Cu、Ni的含量并添加Sn或V元素后,(Ti、Zr)固溶体相尺寸减小;Sn、V更倾向于与Ti、Zr结合形成复杂的晶体相并向(Ti、Zr)固溶体中汇集,元素扩散区深度减小,晶间渗入距离未见变化;引入5.0%(质量分数)Sn、1.5%(质量分数)V后,接头拉伸强度分别为300.6 MPa和302.7 MPa;非晶钎料无明显晶体相,晶间渗入距离明显增大,接头拉伸强度为267.0 MPa。结论钎焊接头界面为完全反应型结构,当钎料中引入5.0%Sn、1.5%V后,拉伸强度小幅降低,非晶钎料钎焊接头拉伸强度大幅降低,塑性指标均有所提升。少量微元素形成的晶体相对接头强度影响有限,非晶钎料钎焊界面冶金反应充分,形成更多脆性相,导致接头强度大幅下降。添加Sn或V后,分别在接头组织中形成Ti_(2)Sn_(3)、Ti_(6)Sn_(5)、Zr_(5)Sn_(3)或Ni_(3)VZr_(2)、NiV_(3)、Ni_(2)V等晶体相,可改善接头塑性。 展开更多
关键词 Ti-Zr-Cu-Ni钎料 钎料组织 TA2钛合金 钎焊界面组织 接头拉伸强度
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Ni元素对B60AgCuSnIn钎料微观组织及接头性能的影响
4
作者 黄玲玲 钟素娟 +3 位作者 孙元 胡晓勇 吕晓春 于华 《精密成形工程》 北大核心 2025年第3期110-115,共6页
目的探究不同Ni添加量对B60AgCuSnIn钎料合金熔化特性、微观组织及钎焊接头强度的影响规律,为生产一种新型中温银钎料提供指导。方法通过真空感应加热熔炼方法制备5种不同成分的B60AgCuSnIn-xNi钎料合金,通过熔化特性曲线(DSC),分析微... 目的探究不同Ni添加量对B60AgCuSnIn钎料合金熔化特性、微观组织及钎焊接头强度的影响规律,为生产一种新型中温银钎料提供指导。方法通过真空感应加热熔炼方法制备5种不同成分的B60AgCuSnIn-xNi钎料合金,通过熔化特性曲线(DSC),分析微量元素Ni的添加对钎料合金焊接性能的影响;通过金相显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等表征手段,研究微量元素Ni的添加对钎料合金微观组织及物相组成变化的影响。结果随着Ni元素添加量的增加,钎料固液相线温度有所升高,当Ni添加量(质量分数)超过0.75%时,钎料的熔化温度区间增大。B60AgCuSnIn-xNi钎料合金凝固组织主要由灰白色富Ag相、块状或树枝状富Cu相和少量Cu_(3)Sn金属间化合物组成。在810℃下,当Ni添加量(质量分数)为0.75%时,接头强度最大,为192 MPa。结论Ni元素的添加提高了钎料的固液相线,改变了钎料的微观组织形貌,但未改变其物相组成。添加Ni元素的钎料接头致密度得到了改善,接头强度得到了提高。 展开更多
关键词 银钎料 真空条件 熔化特性 微观组织 接头性能
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Al添加对Sn-9Zn-3Bi钎料显微组织及力学性能的影响
5
作者 陈思 涂文斌 +3 位作者 胡志华 胡锦扬 王善林 陈玉华 《精密成形工程》 北大核心 2025年第8期60-67,共8页
目的研究不同Al含量对Sn-9Zn-3Bi无铅钎料熔化特性、润湿性、抗氧化性、显微组织及硬度的影响。方法采用DSC200F3差示扫描量热仪测试Sn-9Zn-3Bi-xAl(x=0、0.05、0.1、0.15)的相关熔化特性,再通过Phenom XL型扫描电镜(SEM)与能谱(EDS)系... 目的研究不同Al含量对Sn-9Zn-3Bi无铅钎料熔化特性、润湿性、抗氧化性、显微组织及硬度的影响。方法采用DSC200F3差示扫描量热仪测试Sn-9Zn-3Bi-xAl(x=0、0.05、0.1、0.15)的相关熔化特性,再通过Phenom XL型扫描电镜(SEM)与能谱(EDS)系统观察该钎料焊点的润湿性与显微组织形貌;最后通过热重分析仪与维氏硬度计测量Sn-9Zn-3Bi-xAl(x=0、0.05、0.1、0.15)的抗氧化性与硬度。结果添加微量Al对钎料的熔点不产生影响,但会增加钎料的熔程和过冷度,熔程和过冷度随Al含量的增加呈现先升高后降低的规律,润湿角则不断降低;当加入0.05%(质量分数)的Al时,钎料增重明显,随着Al含量的增加,钎料高温增重逐渐降低;当添加微量Al后,Sn-9Zn-3Bi钎料显微组织中的粗大针状富Zn相变细小,且分布也更加均匀。结论随着Al的加入,钎料的熔化性能降低,但钎料的过冷度提高,使得钎料的显微组织被细化,提升了钎料的硬度;随着Al含量的增加,钎料的润湿性得到提高;当加入0.05%(质量分数)的Al时,钎料的抗氧化性最低,而随着Al含量增多,钎料的抗氧化性能得到提升。 展开更多
关键词 Al添加 Sn-9Zn-3Bi钎料 显微组织 力学性能 组织细化
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原位合成钎料Zr含量对钎焊接头组织与性能影响
6
作者 秦建 杨浩哲 +4 位作者 裴夤崟 杨骄 龙伟民 廖志谦 雷振 《焊接学报》 北大核心 2025年第3期27-35,共9页
由于钛基钎料钎焊钛合金接头具有强度高、耐蚀性好和耐热性好等优点,因此在重载荷、强腐蚀等极端服役环境下的钛合金构件常用钛基钎料进行钎焊连接.文中针对钛合金钎焊出现的基体组织性能恶化和焊缝脆化等问题展开研究,设计了以Zr、Cu... 由于钛基钎料钎焊钛合金接头具有强度高、耐蚀性好和耐热性好等优点,因此在重载荷、强腐蚀等极端服役环境下的钛合金构件常用钛基钎料进行钎焊连接.文中针对钛合金钎焊出现的基体组织性能恶化和焊缝脆化等问题展开研究,设计了以Zr、Cu、Ni纯金属箔构成原位合成钎料的纯钛TA2真空钎焊机理和工艺研究,发现原位合成钎料钎焊接头的典型界面组织为母材/扩散层(Ti,Zr)_(2)(Cu,Ni)+α-Ti共析组织/钎缝中心(共晶)化合物层/扩散层(Ti,Zr)_(2)(Cu,Ni)+α-Ti共析组织/母材,自钎缝中心化合物层至两侧母材的显微硬度逐渐降低.结果表明,随着钎料Zr含量提高,扩散层厚度和钎缝总宽度先减小后增大,钎缝中心化合物层厚度先增大后减小,Zr26CuNi钎料的钎缝中心化合物层厚度最小,约为10μm;随着钎料Zr含量提高,钎焊接头的剪切强度先减小后增大,Zr26CuNi钎料的钎焊接头剪切强度最大,平均值为207 MPa,接头断裂以脆性断裂为主,因此,Zr26CuNi钎料的钎焊接头性能较为优异,实现了原位合成钎料的成分优化.创新点:(1)设计了Zr、Cu、Ni纯金属箔构成的原位合成钎料成功钎焊纯钛TA2.(2)研究了Zr含量对钎焊接头组织与性能影响,实现了原位合成钎料的成分优化. 展开更多
关键词 原位合成钎料 ZR含量 钎焊接头 显微组织 力学性能
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TiZrNiCu非晶钎料钎焊Ti60/Ti_(2)AlNb钛合金接头界面组织与性能
7
作者 许敬鑫 胡胜鹏 +4 位作者 宋晓国 陈旭 卞红 曹健 沈元勋 《焊接学报》 北大核心 2025年第6期34-40,共7页
采用TiZrNiCu非晶钎料实现了Ti60和Ti_(2)AlNb异种钛合金的真空钎焊连接,利用扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)、能谱仪(energy dispersive spectrometer,EDS)等方法分析了钎焊接头界面的显微组织,研究了钎焊温度对接... 采用TiZrNiCu非晶钎料实现了Ti60和Ti_(2)AlNb异种钛合金的真空钎焊连接,利用扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)、能谱仪(energy dispersive spectrometer,EDS)等方法分析了钎焊接头界面的显微组织,研究了钎焊温度对接头界面组织及力学性能的影响规律.结果表明,钎焊接头的典型界面组织为Ti60/α+β/(Ti,Zr)_(2)(Ni,Cu)/α+β/B_(2)/β/Ti_(2)AlNb,随钎焊温度的升高,(Ti,Zr)_(2)(Ni,Cu)化合物含量减少且分布趋于均匀,较低的钎焊温度会导致钎缝中脆性化合物层过厚,易出现显微裂纹,成为接头的薄弱环节,过高的钎焊温度将导致Ti60母材侧出现粗大的片层状α+β组织,接头抗剪强度随钎焊温度升高呈现先增加后降低趋势,在980℃/10 min工艺条件下获得的接头平均抗剪强度达最大283.9 MPa.断口分析表明,断裂均发生于钎缝处,均为脆性断裂. 展开更多
关键词 Ti_(2)AlNb合金 Ti60合金 TiZrNiCu钎料 真空钎焊 界面组织
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Zn-Al钎料钎焊Al-Si-Cu压铸铝合金组织及性能
8
作者 王伟番 路全彬 +3 位作者 雷小伟 方乃文 林三宝 李渤渤 《精密成形工程》 北大核心 2025年第6期89-96,共8页
目的以Al-Si-Cu系压铸铝合金AC4B为研究对象,研究不同成分的Zn-Al钎料配合氟铝酸铯膏状钎剂对钎焊接头微观组织和力学性能的影响,以期为压铸铝合金钎焊及其应用提供技术参考。方法采用金相显微镜(OM)、电子扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS... 目的以Al-Si-Cu系压铸铝合金AC4B为研究对象,研究不同成分的Zn-Al钎料配合氟铝酸铯膏状钎剂对钎焊接头微观组织和力学性能的影响,以期为压铸铝合金钎焊及其应用提供技术参考。方法采用金相显微镜(OM)、电子扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)对母材和钎焊接头组织进行分析;采用万能电子试验机对钎焊接头进行压缩剪切试验,并对剪切断口进行分析。结果不同成分的Zn-Al钎料均能获得致密的钎缝组织;钎缝组织主要由Zn基固溶体/Al基固溶体、Zn-Al共晶组织、块状Si组成;随着钎料中Al元素含量的增加,钎焊接头的剪切强度增加。98Zn02Al钎料的剪切强度最低,剪切强度为92 MPa,85Zn15Al钎料的剪切强度最高,达到112 MPa。剪切试样均断裂在钎缝位置,断口平齐,无明显塑性变形;断口存在明显的解理特征,为脆性断裂。结论采用Zn-Al钎料钎焊Al-Si-Cu系压铸铝合金,获得了较为致密的钎焊接头,可为后续压铸铝合金的钎焊研究及应用提供一定的技术参考。 展开更多
关键词 ZN-AL钎料 压铸铝合金 钎焊 微观组织 剪切强度
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AgCuTi合金钎料钎焊制备陶瓷基覆铜板的研究进展
9
作者 孙会彪 金石磊 +2 位作者 马峰岭 李震奇 吴子华 《机械工程材料》 北大核心 2025年第5期18-24,共7页
活性金属钎焊覆铜通过将铜板、活性金属钎料和陶瓷基板组合成“三明治”结构,再施以高温实现铜与陶瓷的连接。AgCuTi合金钎料是活性金属钎焊制备覆铜板时的主流钎料,制备的陶瓷基覆铜板具有良好的导热性能和较高的结合强度。综述了钎焊... 活性金属钎焊覆铜通过将铜板、活性金属钎料和陶瓷基板组合成“三明治”结构,再施以高温实现铜与陶瓷的连接。AgCuTi合金钎料是活性金属钎焊制备覆铜板时的主流钎料,制备的陶瓷基覆铜板具有良好的导热性能和较高的结合强度。综述了钎焊时AgCuTi合金钎料对陶瓷基板和铜板的润湿作用以及产生的界面反应;归纳总结了AgCuTi合金钎料钎焊陶瓷基覆铜板时的应用形式与优缺点,以及陶瓷基覆铜板焊层空洞率与热循环可靠性的影响因素。指出未来研究方向应集中在低银、无银钎料研发以及调节工艺参数以减少焊层空洞等方面。 展开更多
关键词 AgCuTi合金钎料 陶瓷基覆铜板 润湿能力 界面反应 空洞 热循环可靠性
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微量Cr对Sn-9Zn-2Cu无铅钎料合金显微组织及性能的影响
10
作者 邹敏明 宋菲菲 +5 位作者 聂泽龙 黄仕彪 温瑞 庄昀 吴戈 程立章 《兵器材料科学与工程》 北大核心 2025年第4期130-135,共6页
在Sn-9Zn-2Cu钎料合金中添加质量分数为0.1%、0.2%、0.4%的Cr(分别简称为SZC、SZC-0.1、SZC-0.2、SZC-0.4),研究Cr对SZC钎料合金热学性质、显微组织及显微硬度的影响。结果表明:Cr对钎料合金熔点影响较小,SZC钎料合金的凝固区间温度为1... 在Sn-9Zn-2Cu钎料合金中添加质量分数为0.1%、0.2%、0.4%的Cr(分别简称为SZC、SZC-0.1、SZC-0.2、SZC-0.4),研究Cr对SZC钎料合金热学性质、显微组织及显微硬度的影响。结果表明:Cr对钎料合金熔点影响较小,SZC钎料合金的凝固区间温度为18.7℃,在添加质量分数为0.1%、0.2%、0.4%的Cr后,钎料合金凝固区间温度分别为21.2、18.8、19.5℃。不同Cr含量的SZC-x Cr钎料合金均由β-Sn相、α-Zn相及γ-Cu_(5)Zn_(8)相组成。与SZC钎料合金相比,SZC-0.1钎料合金中γ-Cu_(5)Zn_(8)相的数量和形状无变化,但针状α-Zn相数量减少;与SZC-0.1钎料合金相比,SZC-0.2钎料合金显微组织无明显变化;当Cr的质量分数升至0.4%时,钎料合金中的针状α-Zn相分布更均匀且数量进一步减少,同时γ-Cu_(5)Zn_(8)相尺寸明显变小且分布较均匀。显微硬度测试结果表明,随着Cr含量增加,钎料合金的硬度逐渐提高,SZC、SZC-0.1、SZC-0.2和SZC-0.4钎料合金的显微硬度分别为16.62HV、17.36HV、17.74HV、18.86HV。 展开更多
关键词 Sn-9Zn-2Cu钎料 显微组织 显微硬度 CR含量
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304不锈钢/5052铝合金软钎焊用钎剂及钎料研究
11
作者 刘雅佳 薛忠明 +2 位作者 杜会桥 黄宁 陈树海 《精密成形工程》 北大核心 2025年第3期81-89,共9页
目的通过设计不同成分配比的钎剂和钎料,分别对Sn-Zn钎料在304不锈钢和5052铝合金表面的润湿性进行分析,优化钎剂及钎料成分,以实现304不锈钢/5052铝合金异种金属的软钎焊。方法选取不同NaF含量的ZnCl_(2)-NH_(4)Cl-NaF钎剂辅助Sn-20Zn... 目的通过设计不同成分配比的钎剂和钎料,分别对Sn-Zn钎料在304不锈钢和5052铝合金表面的润湿性进行分析,优化钎剂及钎料成分,以实现304不锈钢/5052铝合金异种金属的软钎焊。方法选取不同NaF含量的ZnCl_(2)-NH_(4)Cl-NaF钎剂辅助Sn-20Zn钎料润湿304不锈钢和5052铝合金,以Sn-20Zn在基底金属表面的润湿铺展面积为判断依据,获得最佳钎剂成分配比。采用最佳钎剂成分配比的ZnCl_(2)-NH_(4)Cl-NaF钎剂辅助不同配比的Sn-Zn钎料润湿304不锈钢和5052铝合金,对Sn-Zn钎料的成分进行优化。结果随着钎剂中NaF含量的增加,Sn-20Zn在304不锈钢表面的润湿铺展面积逐渐减小,在5052铝合金表面的润湿铺展面积先增大后减小,且当NaF含量(质量分数)为2%时,润湿铺展面积最大,综合考虑,其最佳钎剂成分为88ZnCl_(2)-10NH_(4)Cl-2NaF。在采用88ZnCl_(2)-10NH_(4)Cl-2NaF钎剂辅助钎焊的基础上,当Zn含量(质量分数)为10%时,Sn-10Zn在较低的加热温度下不能在5052铝合金表面实现润湿,除此之外,Sn-20Zn、Sn-30Zn、Sn-40Zn和Sn-50Zn均能很好地在304不锈钢和5052铝合金表面实现润湿。结论采用ZnCl_(2)-NH_(4)Cl-NaF反应型钎剂实现了Sn-20Zn、Sn-30Zn、Sn-40Zn和Sn-50Zn在300~390℃温度范围内在304不锈钢和5052铝合金表面的润湿,最佳钎剂成分配比为88ZnCl_(2)-10NH_(4)Cl-2NaF。 展开更多
关键词 304不锈钢 5052铝合金 Sn-Zn钎料 钎剂 软钎焊 润湿性
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不同Ga含量AgCuGa钎料铸态组织与润湿性研究
12
作者 闫世辰 王兴宇 +4 位作者 徐裕来 谭志龙 罗仙慧 李刘阳 彭韬 《贵金属》 北大核心 2025年第1期63-70,共8页
采用差示扫描量热法、X射线衍射、扫描电子显微镜等,研究了Ag-49Cu-xGa(x=5,7,10)钎料的熔流点、润湿性和铸态组织,并运用Miedema模型、Toop模型等对Ag-Cu-Ga三元合金体系进行了热力学计算与分析。结果表明,钎料中的Ga元素全部固溶于Ag... 采用差示扫描量热法、X射线衍射、扫描电子显微镜等,研究了Ag-49Cu-xGa(x=5,7,10)钎料的熔流点、润湿性和铸态组织,并运用Miedema模型、Toop模型等对Ag-Cu-Ga三元合金体系进行了热力学计算与分析。结果表明,钎料中的Ga元素全部固溶于Ag基体和Cu基体中,且由于富Cu相中Ga元素的化学势较低,Ga元素更倾向于固溶于富Cu相中;随着Ga含量的增加,合金的固相线与液相线降低,固相线与液相线的差值变大;在810℃时,随着Ga含量的增加,Ag-CuGa钎料对无氧铜和镍片表面的铺展面积增大、润湿角减小、铺展系数增大,润湿性得到了改善,Ag-49Cu-10Ga钎料在无氧铜和镍片上的润湿性最好;润湿性实验后的钎料边缘为枝晶组织,钎料中心区域粗大的近似圆形的富Cu相占比较大,且随着Ga含量的增加,钎料中心区域富Cu相占比与单个富Cu相平均面积均呈现增大趋势。 展开更多
关键词 Ag-Cu-Ga钎料 显微组织 润湿性 热力学计算
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低银Ag_(20)Cu_(3)5Zn_((43.5-x-y))Mn_(x)Sn_(y)Ni_(1.5)箔带钎料的组织和钎焊性能
13
作者 王学程 范佳锋 +2 位作者 李小强 钱浩 许长羽 《焊接学报》 北大核心 2025年第4期103-115,共13页
文中研究了添加Mn元素和Sn元素对低银Ag_(20)Cu_(3)5Zn_((43.5-x-y))Mn_(x)Sn_(y)Ni_(1.5)钎料显微组织、熔化特性以及润湿性能的影响,优化了钎料中Mn元素和Sn元素的含量.进而采用单辊急冷法制备了Ag20Cu35Zn31Mn10Sn2.5Ni1.5箔带钎料,... 文中研究了添加Mn元素和Sn元素对低银Ag_(20)Cu_(3)5Zn_((43.5-x-y))Mn_(x)Sn_(y)Ni_(1.5)钎料显微组织、熔化特性以及润湿性能的影响,优化了钎料中Mn元素和Sn元素的含量.进而采用单辊急冷法制备了Ag20Cu35Zn31Mn10Sn2.5Ni1.5箔带钎料,并采用高频感应钎焊方法,研究了其在钎焊温度为790~870℃钎焊硬质合金YG15与42CrMo异质材料的连接效果.结果表明,随着Sn元素含量的增加,钎料合金中会形成体积分数较大的粗大脆性相,且脆性相的种类增加.Mn元素含量的增加引起钎料的脆硬相细化,固相线升高,熔化区间缩小,并且在YG15与42CrMo表面的铺展面积呈现先增加后减小的变化趋势.Sn元素和Mn元素的质量分数分别为2.5%和10%时,钎料具有较为优异的综合特性.采用Ag_(20)Cu_(35)Zn_(31)Mn_(10)Sn_(2.5)Ni_(1.5)箔带钎料在830℃时钎焊的YG15与42CrMo接头的抗剪强度最大,达到270.36MPa,与采用商用Ag30CuZn钎料的850℃钎焊接头的抗剪强度相当.剪切断裂在焊缝处,断口呈韧性断裂和部分脆性断裂的混合断裂. 展开更多
关键词 低银钎料 钎焊性能 高频感应钎焊 硬质合金 抗剪强度
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涡轮叶片用镍基高温钎料的真空熔炼与微观组织分析
14
作者 祖家泽 马佳 +5 位作者 胡晓勇 刘英智 秦建 孙元 Prykhodko I.Yu. 钟素娟 《精密成形工程》 北大核心 2025年第4期226-233,共8页
目的开发一种用于连接镍基单晶高温合金与钴基耐磨合金的镍基高温钎料成分,以满足航空发动机叶片制造中对高性能连接材料的需求。方法采用真空感应熔炼工艺制备镍基高温钎料合金,研究熔炼功率和熔炼次数对合金组织均匀性的影响,以优化... 目的开发一种用于连接镍基单晶高温合金与钴基耐磨合金的镍基高温钎料成分,以满足航空发动机叶片制造中对高性能连接材料的需求。方法采用真空感应熔炼工艺制备镍基高温钎料合金,研究熔炼功率和熔炼次数对合金组织均匀性的影响,以优化熔炼工艺参数,并通过扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析技术,对钎料合金的组织成分进行深入探究。实验结果表明,获得均匀性良好的多元钎料合金至少需要3次熔炼,且熔炼功率需达到38 kW/s以上,保温时间为10 min;熔炼后的合金组织中存在带状富集区,其形成原因主要是Nb元素具有高熔点以及高熔体黏度系数,通过涡流作用形成以高熔点Nb/W/Mo元素为主要成分的带状析出组织;合金组织中Al主要与Ni元素结合形成γ′-Ni3Al相;Co元素与W元素和Nb元素结合形成CoWB金属间化合物相;Cr元素与Si元素结合形成了Cr_(5)Si_(3)金属间化合物相。钎料合金组织中除Nb和W元素外,其他元素未观察到明显偏析现象。合金组织均匀性较好。通过优化真空感应熔炼工艺,成功制备出组织均匀性良好的多元镍基高温钎料合金,为涡轮叶片制造提供了参考。 展开更多
关键词 镍基高温钎料 真空感应熔炼 扫描电镜 X射线衍射 微观组织
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Sn-Bi系低温钎料的研究现状与展望
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作者 牛诚超 王凤芹 宋卓斐 《热加工工艺》 北大核心 2025年第9期1-5,共5页
Sn-Bi系低温钎料合金由于低的熔化温度、较好的润湿性能和较高的抗拉强度,在低温钎焊领域有着较好的前景,是Sb-Pb系钎料合金代替品的有利竞争者。但由于Sn-Bi系钎料合金中Bi相带来的脆性及焊接过程的枝晶偏析和晶粒粗化导致性能下降,很... Sn-Bi系低温钎料合金由于低的熔化温度、较好的润湿性能和较高的抗拉强度,在低温钎焊领域有着较好的前景,是Sb-Pb系钎料合金代替品的有利竞争者。但由于Sn-Bi系钎料合金中Bi相带来的脆性及焊接过程的枝晶偏析和晶粒粗化导致性能下降,很大程度上限制了其使用场景。综述了近年来Sn-Bi钎料的发展动态,阐述了Ag、Cu、Zn、Sb、Ni等5个元素对Sn-Bi钎料的熔化特征、组织结构、力学性能、润湿性以及金属间化合物等方面的影响,指出了不同成分的钎料在目前研究中存在的问题,并展望了今后的研究方向。 展开更多
关键词 Sn-Bi系钎料合金 合金元素 低温钎料合金 组织与性能
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Gd改性Ni-Cr钎料钎焊金刚石组织和性能研究 被引量：2
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作者 徐东 金天 +1 位作者 王朋波 程战 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第19期177-181,共5页
本研究旨在减少钎焊金刚石的热损伤,提高钎焊金刚石的力学性能。采用Gd改性的Ni-Cr合金钎料,在1080℃保温5 min对金刚石进行真空感应钎焊试验,并利用SEM、EDS及XRD对钎料的微观组织和金刚石焊后界面微结构进行测试分析。结果表明,Gd的... 本研究旨在减少钎焊金刚石的热损伤,提高钎焊金刚石的力学性能。采用Gd改性的Ni-Cr合金钎料,在1080℃保温5 min对金刚石进行真空感应钎焊试验,并利用SEM、EDS及XRD对钎料的微观组织和金刚石焊后界面微结构进行测试分析。结果表明,Gd的添加提高了Ni-Cr合金钎料的力学性能,钎料中生成了两种新的稀土化合物(Gd_(2)Ni_(17)和GdNi_(5))。添加适量的Gd可提高金刚石的出露度,且钎焊接头中生成的新型Gd_(2)Ni_(17)化合物有利于减少钎焊金刚石的热损伤。此外,当Gd的添加量为0.8%时,金刚石的暴露量达到其自身高度的62.1%,力学性能测试证实使用该钎料钎焊的金刚石的静压强度和磨削性能高于使用纯镍铬合金钎焊的钻石。 展开更多
关键词 钎焊金刚石 Ni-Cr钎料 磨削性能 热损伤
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Si调控Cu-20Sn-15Ti钎料显微组织与性能的演变行为
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作者 张黎燕 杜全斌 +5 位作者 毛望军 崔冰 李昂 王蕾 纠永涛 梁杰 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2024年第3期309-318,共10页
为通过成分调控改善Cu-Sn-Ti钎料的显微组织及性能,采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪及EDS能谱分析等设备,研究了Si对Cu-20Sn-15Ti钎料显微组织与性能的影响规律。结果表明:Cu-20Sn-15Ti钎料的显微组织为大尺寸多边形状CuSn_(3)Ti_(5)... 为通过成分调控改善Cu-Sn-Ti钎料的显微组织及性能,采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪及EDS能谱分析等设备,研究了Si对Cu-20Sn-15Ti钎料显微组织与性能的影响规律。结果表明:Cu-20Sn-15Ti钎料的显微组织为大尺寸多边形状CuSn_(3)Ti_(5)相、共晶组织和α-Cu相。添加少量的Si(质量分数≤2.0%)可细化钎料中多边形状CuSn_(3)Ti_(5)相,并生成小尺寸Si_(3)Ti_(5)相,较多的Si(质量分数≥3.0%)会造成多边形状CuSn_(3)Ti_(5)相分化离散、共晶组织粗化减少,Si_(3)Ti_(5)相含量增加且粗化,当Si含量增至5.0%时,钎料不再生成多边形状CuSn_(3)Ti_(5)相和共晶组织,Ti主要用于生成Ti_(5)Si_(3)相,显微组织主要为Ti_(5)Si_(3)相、α-Cu相、Cu41Sn11相和少量条状CuSn_(3)Ti_(5)相;与Cu、Sn相比,Si与Ti具有更强的化学亲和力,Si优先与Ti反应生成Ti_(5)Si_(3)相;Ti_(5)Si_(3)相的三维组织形貌为棱柱状,且呈团聚附生特征,粗条状Ti_(5)Si_(3)相具有中心或侧面孔洞缺陷,孔洞的形成主要与其生长机制有关;随着Si含量的增加,钎料的剪切强度呈“升高-降低-升高”的趋势,断口形貌由准解理断裂和解理断裂的混合形态向解理断裂转变;CuSn_(3)Ti_(5)相易破碎开裂成为起裂源,不同粗大状态CuSn_(3)Ti_(5)相的存在均在一定程度上恶化钎料剪切强度。 展开更多
关键词 Cu-Sn-Ti钎料 金刚石 显微组织 CuSn_(3)Ti_(5)相
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一种新型钛基钎料钎焊TiAl合金接头的界面组织及性能
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作者 冷斌 袁雷昕 +3 位作者 王一轩 陈昱橦 罗芬 李力 《热加工工艺》 北大核心 2024年第23期26-31,38,共7页
采用机械球磨制备的Ti H_(2)-65Ni和Ti B_(2)复合粉末钎料对Ti-47Al-2Nb-2Cr-0.15B(at%)合金进行钎焊连接,钎焊温度1190~1250℃、钎焊时间10 min。研究了Ti Al合金钎焊接头界面组织及钎焊温度对接头组织与室温抗剪强度的影响。结果表明,... 采用机械球磨制备的Ti H_(2)-65Ni和Ti B_(2)复合粉末钎料对Ti-47Al-2Nb-2Cr-0.15B(at%)合金进行钎焊连接,钎焊温度1190~1250℃、钎焊时间10 min。研究了Ti Al合金钎焊接头界面组织及钎焊温度对接头组织与室温抗剪强度的影响。结果表明,Ti Al钎焊接头由3个界面反应层组成,主要物相为α_(2)-Ti_(3)Al、τi_(3)-Ali_(3)Ni Ti_(2)、Ti B。随着钎焊温度的升高,形成的连续α_(2)-Ti_(3)Al层壁垒被打破,钎料元素向母材的扩散量及母材的溶解量增加,导致钎缝厚度增加。Ti Al钎焊接头抗剪强度随钎焊温度的升高先增加后减小。当钎焊温度为1230℃时,与钎缝基体具有相似的热膨胀系数的Ti B晶须尺寸细化,数量增加,层Ⅲ中组织更细化、物相分布更均匀,获得的接头抗剪强度最大,为332.87 MPa。钎焊接头以准解理断裂方式脆断于以τi_(3)-Ali_(3)Ni Ti_(2)为主要物相的层Ⅱ中。 展开更多
关键词 钛基粉末钎料 TIAL合金 钎焊温度 界面组织 抗剪强度
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钎焊温度对BNi-2非晶钎料钎焊1Cr18Ni9Ti不锈钢组织和性能的影响 被引量：4
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作者 田晓羽 张志伟 +4 位作者 周晨 赵连清 田洋光 付伟 宋晓国 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期61-67,共7页
采用BNi-2非晶钎料成功钎焊了1Cr18Ni9Ti不锈钢,通过扫描电子显微镜及能谱仪对不同钎焊温度下钎焊接头的界面微观组织进行了表征及分析,并对钎焊接头的抗剪强度进行了测试,探究了钎焊温度对接头界面组织及力学性能的影响.结果表明钎焊... 采用BNi-2非晶钎料成功钎焊了1Cr18Ni9Ti不锈钢,通过扫描电子显微镜及能谱仪对不同钎焊温度下钎焊接头的界面微观组织进行了表征及分析,并对钎焊接头的抗剪强度进行了测试,探究了钎焊温度对接头界面组织及力学性能的影响.结果表明钎焊接头的界面微观组织从钎缝中心到母材可以被分为3个区域,钎焊温度为1050℃时钎缝区主要为Ni基固溶体+Cr-B相,扩散区分布有Fe-Ni固溶体及细小条状的σ-FeCr相,晶间渗入区中奥氏体晶间处分布着σ-FeCr相及Cr-B相.随着钎焊温度的升高,B元素扩散速度不断加快,Cr-B相的晶间渗入程度加剧;钎缝中心的块状Cr-B相逐渐减小直至1150℃时消失,钎缝区组织均匀化.在温度的作用下,钎缝宽度呈现先减小后增大的趋势.而接头的抗剪强度呈先上升后下降的趋势;最大抗剪强度出现在1050℃时,约265 MPa;而接头的断裂形式主要以韧性断裂为主.利用阿伦尼乌斯方程得到了B原子的扩散活化能为8.18×10^(4)×nJ/mol,n为时间指数. 展开更多
关键词 钎焊 非晶钎料 微观组织 不锈钢 扩散激活能
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Ti_(43.76)Zr_(12.50)Cu_(37.49-x)Ni_(6.25)Co_(x)非晶钎料真空钎焊TC4钛合金/316L不锈钢 被引量：8
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作者 韩文倩 董红刚 +3 位作者 马月婷 李鹏 吴宝生 张亮亮 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期47-57,I0006,共12页
根据双团簇模型设计并制备了Ti-Zr-Cu-Ni-Co系非晶钎料,用于真空钎焊TC4钛合金和316L不锈钢,分析了钎料中Co元素含量对钎焊接头界面微观组织形貌、力学性能及断裂行为的影响规律.结果表明,钎焊接头可划分为TC4/扩散区(Ⅰ区)/钎缝中心区... 根据双团簇模型设计并制备了Ti-Zr-Cu-Ni-Co系非晶钎料,用于真空钎焊TC4钛合金和316L不锈钢,分析了钎料中Co元素含量对钎焊接头界面微观组织形貌、力学性能及断裂行为的影响规律.结果表明,钎焊接头可划分为TC4/扩散区(Ⅰ区)/钎缝中心区(Ⅱ区)/界面区(Ⅲ区)/316L,界面典型微观组织结构为TC4/β-Ti+Ti_(2)Cu/(Ti,Zr)_(2)(Cu,Ni)+Ti_(2)Cu+Ti_(2)(Cu,Ni)+TiFe/(Fe,Cr)_(2)Ti+α-(Fe,Cr)+τ+γ-(Fe,Ni)+σ/316L,随着Co元素含量的增加,接头剪切强度先升高后降低再升高,当Co元素含量为1.56%时达到最大310 MPa,不添加Co元素时,接头断裂于钎缝中心区(Ⅱ区);当Co元素含量为1.56%~6.24%时,接头断裂于靠近316L母材的界面区(Ⅲ区)附近,断裂模式为典型的解理断裂. 展开更多
关键词 真空钎焊 非晶钎料 钛合金/不锈钢异种金属 微观组织 剪切强度
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