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Optimization of resistance spot brazing process parameters in AHSS and AISI 304 stainless steel joint using filler metal 被引量:1
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作者 Niwat Mookam 《Defence Technology(防务技术)》 SCIE EI CAS CSCD 2019年第3期450-456,共7页
The aim of this research study was to determine optimal resistance spot brazing parameters for joining between AHSS and AISI 304 stainless steel by using filler metal. The key parameters investigated in this study con... The aim of this research study was to determine optimal resistance spot brazing parameters for joining between AHSS and AISI 304 stainless steel by using filler metal. The key parameters investigated in this study consist of the brazing current, electrode pressure and brazing time. The Taguchi method was applied to the design of experiments. Signal-to-Noise ratio was introduced in the study to identify optimal levels from the process where input parameters yield increased shear strength. Brazing was thus implemented with 5,000A brazing current, 0.70 MPa electrode pressure, and 1.50s brazing time. The maximum shear strength obtained was 54.31 N·mm^-2 in accordance with input parameter settings. In addition, Cu-rich phase and Ag0.4Fe0.6 intermetallic phases were found at the interface zone. 展开更多
关键词 RESISTANCE SPOT brazing filler metal AHSS STAINLESS steel INTERMETALLIC phases
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采用Zr基非晶钎料的钛/铜钎焊连接
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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
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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
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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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Zn-Al钎料钎焊Al-Si-Cu压铸铝合金组织及性能
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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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TiZrNiCu非晶钎料钎焊Ti60/Ti_(2)AlNb钛合金接头界面组织与性能
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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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Haynes 214合金与GH5188合金钎焊界面组织分析
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作者 徐彦强 梅寒 +6 位作者 马广璐 刘悦 董佳鹏 赵万棋 郭伟 龙伟民 郭伟 《精密成形工程》 北大核心 2025年第6期74-81,共8页
目的研究不同钎料钎焊Haynes 214合金与GH5188合金钎焊界面的熔蚀现象。方法针对Haynes 214合金蜂窝与GH5188合金板材的焊接需求,使用HBCo51CrNiSiW、HBNi71CrSi和B-Ni73CrSiB-40Ni-S 3种不同钎料进行钎焊工艺实验,并对钎焊界面进行组... 目的研究不同钎料钎焊Haynes 214合金与GH5188合金钎焊界面的熔蚀现象。方法针对Haynes 214合金蜂窝与GH5188合金板材的焊接需求,使用HBCo51CrNiSiW、HBNi71CrSi和B-Ni73CrSiB-40Ni-S 3种不同钎料进行钎焊工艺实验,并对钎焊界面进行组织和成分分析。结果当采用B-Ni73CrSiB-40Ni-S钎料进行钎焊时,钎焊界面显示出良好的组织均匀性,并未出现熔蚀现象。当使用HBCo51CrNiSiW和HBNi71CrSi 2种钎料进行钎焊时,于Haynes 214合金蜂窝根部产生熔蚀,且HBCo51CrNiSiW钎料对Haynes 214合金蜂窝的熔蚀程度更严重。进一步分析表明,产生这种熔蚀现象的主要原因为,在高温钎焊过程中,钎料与母材之间发生了元素扩散,钎料中的Si元素不断向母材扩散,与母材形成了低熔点共晶相,造成母材熔蚀。结论B-Ni73CrSiB-40Ni-S钎料在钎焊Haynes 214合金蜂窝与GH5188合金板材时表现出更优异的性能,能够有效防止母材熔蚀问题的发生。 展开更多
关键词 Haynes 214合金 蜂窝结构 GH5188合金 钎焊熔蚀 镍基钎料 钴基钎料
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钎焊温度对TiZrCuNiCo非晶钎料钎焊Ti_(2)AlNb合金接头微观组织与力学性能的影响
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作者 黄凯 黄帅 +2 位作者 宋伟伟 马雄 李鹏 《热加工工艺》 北大核心 2025年第15期156-161,167,共7页
采用Ti_(43.76)Zr_(12.50)Cu_(35.93)Ni_(6.25)Co_(1.56)非晶钎料实现了Ti_(2)Al Nb合金的真空钎焊连接,研究了钎焊温度对Ti_(2)Al Nb合金钎焊接头界面组织形貌、力学性能以及断裂行为的影响规律。结果表明:钎焊接头可划分为靠近Ti_(2)A... 采用Ti_(43.76)Zr_(12.50)Cu_(35.93)Ni_(6.25)Co_(1.56)非晶钎料实现了Ti_(2)Al Nb合金的真空钎焊连接,研究了钎焊温度对Ti_(2)Al Nb合金钎焊接头界面组织形貌、力学性能以及断裂行为的影响规律。结果表明:钎焊接头可划分为靠近Ti_(2)Al Nb合金侧的扩散区I区和钎缝中心区II区。随着钎焊温度的升高,钎焊接头的剪切强度逐渐增加。在钎焊温度965℃和钎焊时间10 min的工艺条件下,接头的剪切强度达到最大值89.68 MPa,接头断裂表面呈现出完全的冶金结合,为脆性的解理断裂特征。继续升高钎焊温度至980℃时,由于钎缝中(Ti,Zr)(Ni,Cu,Al)和Al CuTi_(2)+Nb_((s,s))相出现了明显的粗化,同时呈现出连续分布状态,从而恶化了接头力学性能,接头的剪切强度仅为69.98 MPa。本试验不仅开发出新型的TiZrNiCuCo钎料,也为优化Ti_(2)Al Nb合金的钎焊工艺提供了一定理论基础和试验支撑。 展开更多
关键词 真空钎焊 Ti_(2)AlNb合金 非晶钎料 界面组织 力学性能
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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
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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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Cu/Al异种金属钎焊及其界面组织调控的研究现状
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作者 常云峰 高雅 +2 位作者 黄俊兰 纠永涛 王红娜 《精密成形工程》 北大核心 2025年第6期13-25,共13页
Cu/Al复合结构因具有质量轻、综合性能优良等特点在多领域得到广泛应用。铜铝连接最常用的方法是焊接,但Cu、Al的物理化学性能差异较大,焊接性差。钎焊可以实现Cu/Al异种金属的可靠连接,但焊接过程中接头界面区易反应生成金属间化合物,... Cu/Al复合结构因具有质量轻、综合性能优良等特点在多领域得到广泛应用。铜铝连接最常用的方法是焊接,但Cu、Al的物理化学性能差异较大,焊接性差。钎焊可以实现Cu/Al异种金属的可靠连接,但焊接过程中接头界面区易反应生成金属间化合物,金属间化合物层过厚会使接头连接强度降低。本文综述了Cu/Al钎焊常用的焊接方法和主要钎料体系,对比了各种焊接方法的优缺点和钎料体系的组织性能特点,重点从钎焊工艺调控、钎料合金化和母材表面金属层改性三方面论述了国内外研究者对钎焊接头界面区组织调控的研究现状。采用超声波复合钎焊、固相焊辅助钎焊、半固态钎焊等钎焊工艺,虽然可以提升接头性能,但设备复杂和操作问题限制了这些方法在Cu/Al钎焊工业中的应用;在母材表面复合中间层/过渡层的方式则需要增加焊前预处理工序,不利于提高生产效率;钎料合金化的研究多是集中在合金元素对钎料组织和性能的实验研究方面,未来可与材料计算相结合,运用材料基因组技术为Cu/Al钎焊材料的研发提供指导。 展开更多
关键词 Cu/Al异种金属 钎焊工艺 钎料合金化 金属间化合物 界面组织调控
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Ag-CuO钎焊Si_(3)N_(4)陶瓷接头的结构与性能研究
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作者 赵上强 陈永泰 +3 位作者 杨有才 方继恒 刘国化 谢明 《贵金属》 北大核心 2025年第2期34-41,共8页
通过连接的方式解决Si_(3)N_(4)陶瓷高硬、高脆等特性导致的难加工等问题,可有效促进Si_(3)N_(4)陶瓷的应用,然而当下常用的扩散连接、活性金属钎焊和玻璃钎焊等方法工艺要求较高或接头高温抗氧化性较差。为简化工艺要求并获得高温抗氧... 通过连接的方式解决Si_(3)N_(4)陶瓷高硬、高脆等特性导致的难加工等问题,可有效促进Si_(3)N_(4)陶瓷的应用,然而当下常用的扩散连接、活性金属钎焊和玻璃钎焊等方法工艺要求较高或接头高温抗氧化性较差。为简化工艺要求并获得高温抗氧化的Si_(3)N_(4)陶瓷接头,引入空气反应钎焊方法,以Ag-CuO为钎料,研究CuO含量、钎焊温度和保温时间对Si_(3)N_(4)/Si_(3)N_(4)接头结构和性能的影响。结果表明,以Ag-8CuO钎料在1050℃保温30 min钎焊所得接头的钎缝均匀致密,界面结合牢固,接头结构为:Si_(3)N_(4)/SiO_(2)/SiO_(2)+Cu-O(rich)/钎料(Ag+Cu-O)/SiO_(2)+Cu-O(rich)/SiO_(2)/Si_(3)N_(4),此时接头抗剪强度达到最大值45 MPa,而且接头在800℃进行48 h的高温氧化试验后,强度仍达31.9 MPa,表现出了较好的高温抗氧化性。 展开更多
关键词 Ag-CuO钎料 Si_(3)N_(4)陶瓷 接头结构 抗剪强度
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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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Ag-CuO-NiO-LiAlSiO_(4)复合钎料空气反应钎焊GH3128/Al_(2)O_(3)接头组织及性能 被引量:2
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作者 陈恩光 苏新清 +6 位作者 薛松柏 陈旭东 傅仁利 张笑天 程波 王长虹 王明伟 《材料导报》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期157-162,共6页
以Ag-CuO-NiO-LiAlSiO_(4)复合钎料对GH3128高温合金与Al_(2)O_(3)陶瓷进行空气反应钎焊(RAB)连接,研究了NiO和LiAlSiO_(4)添加量对钎焊接头显微结构和力学性能的影响,分析了接头的界面微观结构及其形成机制。结果表明,钎焊过程中,GH312... 以Ag-CuO-NiO-LiAlSiO_(4)复合钎料对GH3128高温合金与Al_(2)O_(3)陶瓷进行空气反应钎焊(RAB)连接,研究了NiO和LiAlSiO_(4)添加量对钎焊接头显微结构和力学性能的影响,分析了接头的界面微观结构及其形成机制。结果表明,钎焊过程中,GH3128合金表面生成了包括CuCrO_(4)内氧化层和NiO外氧化层的复合氧化反应层,Al_(2)O_(3)陶瓷表面生成了以CuAl_(2)O_(4)为主要成分的界面层。NiO的添加明显改善了复合钎料在合金侧的润湿性,而锂霞石(LiAlSiO_(4))的添加减小了钎缝与母材间的热失配,极大地改善了键合接头的连接性能。最终,使用含0.3%NiO(质量分数)和4%LiAlSiO_(4)(质量分数)的Ag-10%CuO复合钎料钎焊GH3128合金和Al_(2)O_(3)陶瓷,获得了61.8 MPa的最大剪切强度。此时,接头界面结构为GH3128/CuCrO_(4)+CrNi3+NiO+CuO/Ag+CuO+LiAlSiO_(4)/CuAl_(2)O_(4)/Al_(2)O_(3)。 展开更多
关键词 空气反应钎焊 氧化铝陶瓷 GH3128合金 复合钎料 界面组织 力学性能
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Sn对Cu-Sn-Ti钎料显微组织与性能的影响 被引量:1
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作者 杜全斌 张黎燕 +2 位作者 李昂 崔冰 黄俊兰 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期89-97,I0008,共10页
为揭示Sn调控Cu-Sn-Ti钎料显微组织与力学性能的规律,采用真空非自耗熔炼法制备Cu-Sn-Ti钎料,利用扫描电镜、X射线衍射仪、能谱仪、万能材料试验机等,研究了Sn对Cu-Sn-Ti钎料的显微组织、显微硬度、剪切强度及断口形貌的影响.结果表明,... 为揭示Sn调控Cu-Sn-Ti钎料显微组织与力学性能的规律,采用真空非自耗熔炼法制备Cu-Sn-Ti钎料,利用扫描电镜、X射线衍射仪、能谱仪、万能材料试验机等,研究了Sn对Cu-Sn-Ti钎料的显微组织、显微硬度、剪切强度及断口形貌的影响.结果表明,钎料显微组织随Sn含量增加而演变的规律为:枝晶状初生α-Cu基体相+共晶组织+晶间组织→初生α-Cu基体相+共晶组织→共晶组织→初生CuSn_(3)Ti_(5)相+粗化共晶组织+α-Cu基体相(富Sn)+Cu_(41)Sn_(11)相+SnTi_(3)相,其中晶间组织为α-Cu相和CuSn_(3)Ti_(5)相的混合组织+少量的(SnTi_(3)+CuTi相+Cu_(3)Ti相).随着Sn含量的增加,钎料显微硬度呈先增大后减小的趋势,钎料剪切强度呈逐渐减小的趋势,断口形貌由准解理断裂向解理断裂+准解理断裂的混合形态转变.增加Sn含量促使钎料形成粗化的CuSn_(3)Ti_(5)相和共晶组织是导致钎料剪切强度下降的主要原因. 展开更多
关键词 Cu-Sn-Ti钎料 显微组织 剪切强度 显微硬度
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航空航天领域常用高温钎料研究现状 被引量:8
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作者 祖家泽 马佳 +1 位作者 秦建 龙伟民 《精密成形工程》 北大核心 2024年第7期191-204,共14页
近年来随着航空航天工业的发展,各类飞行器核心功能部件面临着使役环境愈发极端化的问题。超高速、高温等服役环境对各类零部件的整体性能提出了更高的要求,因此针对航空航天领域用高温钎料的研究尤为重要。在航空航天领域常用的高温钎... 近年来随着航空航天工业的发展,各类飞行器核心功能部件面临着使役环境愈发极端化的问题。超高速、高温等服役环境对各类零部件的整体性能提出了更高的要求,因此针对航空航天领域用高温钎料的研究尤为重要。在航空航天领域常用的高温钎料包括镍基钎料、钴基钎料、钛基钎料、锰基钎料、贵金属钎料和高熵钎料等,通常应用于不锈钢、高温合金、钛合金以及新型陶瓷材料等的钎焊连接。主要针对在航空航天领域中常用的几种高温钎料,对钎料的元素组成和特性进行总结,对钎料的成形特点和工艺进行介绍,对研究和应用现状进行分析,并对航空航天领域的钎料与钎焊技术提出建议与展望,以期为提升钎焊技术在航空航天领域的应用价值提供参考和指导。 展开更多
关键词 高温钎料 镍基钎料 钴基钎料 钛基钎料 锰基钎料 贵金属钎料 高熵钎料 航空航天
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Ni-Ti-Mo钎料连接SiC陶瓷的微观组织与性能研究
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作者 江柏均 吴江 +3 位作者 辛成来 颜家振 石浩江 李宁 《真空科学与技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期950-954,共5页
为了缓解SiC陶瓷钎焊接头中的残余应力,提高接头的室温力学性能,采用Ni-Ti-Mo钎料来连接SiC陶瓷。结果表明:SiC/Ni-Ti-Mo/SiC接头结合良好,焊缝致密无孔洞。接头由界面反应区和焊缝中心区两个区域组成,界面反应区的微观组织为(Ti,Mo)C相... 为了缓解SiC陶瓷钎焊接头中的残余应力,提高接头的室温力学性能,采用Ni-Ti-Mo钎料来连接SiC陶瓷。结果表明:SiC/Ni-Ti-Mo/SiC接头结合良好,焊缝致密无孔洞。接头由界面反应区和焊缝中心区两个区域组成,界面反应区的微观组织为(Ti,Mo)C相,焊缝中心区的微观组织为Ni2Si和Ni3Si2以及大量的(Ti,Mo)C颗粒。接头中大量生成的(Ti,Mo)C相与SiC陶瓷母材的热膨胀系数相近,能降低接头的残余应力,提高了接头的力学性能。接头的平均室温剪切强度达为176±17 MPa,且断裂方式为母材断裂。 展开更多
关键词 钎焊 Ni-Ti-Mo钎料 SIC陶瓷 力学性能 热膨胀系数
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用于钎焊C/C复合材料的稀土改性还原氧化石墨烯增强AgCuTi复合钎料 被引量:2
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作者 吴靓 李月 +3 位作者 陈锦微 张汭 张乾坤 肖逸锋 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第5期1398-1411,共14页
为了解决钎焊接头中脆性化合物的形成问题,我们设计了一种创新性的稀土改性还原氧化石墨烯增强AgCuTi复合钎料,进而获得了以Ag-Cu共晶为主要组织且脆性化合物生成量合适的钎焊接头。对比分析了有无稀土Ce改性的复合钎料的成分和显微组织... 为了解决钎焊接头中脆性化合物的形成问题,我们设计了一种创新性的稀土改性还原氧化石墨烯增强AgCuTi复合钎料,进而获得了以Ag-Cu共晶为主要组织且脆性化合物生成量合适的钎焊接头。对比分析了有无稀土Ce改性的复合钎料的成分和显微组织,结果表明,经Ce改性后的还原氧化石墨烯在钎料中更加均匀分散。比较了分别采用有无Ce改性的钎料钎焊C/C复合材料-C/C复合材料接头的界面微观结构,并研究了石墨烯含量对接头组织和性能的影响。结果表明,由于经Ce改性的钎料中的还原氧化石墨烯分散性更好,从而细化了焊缝组织,且物相分布更均匀,使得接头的剪切强度明显提高。当石墨烯含量为0.5 wt.%时,使用Ce改性的钎料所得钎焊接头的平均剪切强度最高,为31.82 MPa,提高了50%。 展开更多
关键词 稀土改性 还原氧化石墨烯 复合钎料 C/C复合材料 钎焊
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γ-TiAl合金钎焊用钎料设计及接头组织研究
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作者 静永娟 刘烨 +2 位作者 尚泳来 李思思 张元伟 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2024年第8期105-109,共5页
γ-TiAl合金是一种极具应用潜力的金属间化合物材料,采用所设计的Ti-15.6Zr-11.0Cu-9.8Ni(质量分数,%)钎料对其进行钎焊,分析接头组织形貌及元素分布,测试接头微区的显微硬度及接头强度,得出Al元素向界面发生扩散成为界面形成的主要驱动... γ-TiAl合金是一种极具应用潜力的金属间化合物材料,采用所设计的Ti-15.6Zr-11.0Cu-9.8Ni(质量分数,%)钎料对其进行钎焊,分析接头组织形貌及元素分布,测试接头微区的显微硬度及接头强度,得出Al元素向界面发生扩散成为界面形成的主要驱动力;钎料元素Zr、Cu和Ni主要集中在近邻界面中心的部位。归因于晶粒组织粗大及硬度较高的网格状组织,钎焊断裂发生在界面中心部位。尽管界面靠近基体一侧出现了连续的Ti3Al相,但其塑性较好且硬度适中,因此有利于基体与界面之间力的传递和接头韧性。对接接头抗拉强度在室温下达到517 MPa,强度系数0.816。 展开更多
关键词 Γ-TIAL合金 钎焊 界面 抗拉强度 钎料
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