异质材料钎焊技术与应用研究进展 被引量：2

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作者 龙伟民 乔瑞林 +4 位作者 秦建 宋晓国 李鹏远 樊喜刚 刘代军 《焊接学报》 北大核心 2025年第4期1-21,共21页

轻量化、高性能与多功能化是当前制造业的新兴趋势,在该趋势的推动下,材料连接技术逐渐向多材料、混合结构的方向发展,从而显著提升了对异质材料连接的需求.异质材料连接技术能够充分发挥不同材料的性能优势,满足现代工业对结构轻量化... 轻量化、高性能与多功能化是当前制造业的新兴趋势,在该趋势的推动下,材料连接技术逐渐向多材料、混合结构的方向发展,从而显著提升了对异质材料连接的需求.异质材料连接技术能够充分发挥不同材料的性能优势,满足现代工业对结构轻量化、功能集成化和性能最优化的要求.然而,异质材料在连接过程中,由于物理、化学和热力学性质的显著差异,容易出现物相不相容、受热不均匀、界面化合物不稳定、残余应力较大等难题.针对上述问题,文中总结了近年来异质材料钎焊领域的相关研究和应用现状.首先,从被连接母材的角度出发,介绍了陶瓷与陶瓷基复合材料、高温合金和金刚石3种典型异质材料钎焊问题的研究热点;其次,从连接方法的角度,介绍了熔钎焊等新兴钎焊工艺和技术的发展现状;最后,总结了异质材料钎焊技术的应用以及所面临的关键问题,并对其未来的发展趋势和技术难点进行了展望. 展开更多

关键词 异质材料 钎焊 陶瓷 高温合金 金刚石

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基于机器学习的键合丝退火性能预测研究

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作者 马帅杰 郭鹏 +4 位作者 李元 王梦超 龙伟民 刘代军 李培艳 《精密成形工程》 北大核心 2025年第3期1-8,共8页

目的通过机器学习方法优化键合丝的退火参数,调节其拉断力和延伸率,以适应电子封装中对键合丝性能的不同需求。方法首先通过收集键合丝的生产试验数据构建退火参数数据集。其次,采用穷举法对特征进行筛选,以识别影响拉断力和延伸率的最... 目的通过机器学习方法优化键合丝的退火参数,调节其拉断力和延伸率,以适应电子封装中对键合丝性能的不同需求。方法首先通过收集键合丝的生产试验数据构建退火参数数据集。其次,采用穷举法对特征进行筛选,以识别影响拉断力和延伸率的最优特征子集。使用交叉验证与网格搜索相结合的方法对机器学习模型的超参数进行优化,以提高预测准确性。在模型选择过程中,比较了多种机器学习算法的性能。结果拉断力预测的最优特征子集包括丝径、退火前拉断力、退火温度和退火速度;而延伸率预测的最优特征子集则为丝径、退火前延伸率、退火温度和退火速度。支持向量回归(SVR)模型在拉断力预测中表现最佳,其最优超参数为{'C':400.0,'gamma':1.0},测试集上的均方根误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)和决定系数(R^(2))分别为1.12 mN、3.07 mN和0.982;随机森林(RF)模型在延伸率预测中表现优异,其最优超参数为{'min_samples_leaf':1,'min_samples_split':2,'n_estimators':5},测试集上的均方根误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)和决定系数(R^(2))分别为0.551%、0.620%和0.972。结论通过机器学习模型的建立与优化,成功实现了对键合丝退火参数的准确预测,所构建的模型满足了预期的精度要求,满足了预期的精度要求,为进一步提高键合丝的可靠性奠定了基础。 展开更多

关键词 键合丝 退火 机器学习 拉断力 延伸率

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不同激光熔覆工艺对液压油缸组织与性能的影响研究

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作者 卢君 常云峰 +3 位作者 刘永华 刘晟 秦建 王东亮 《精密成形工程》 北大核心 2025年第5期166-176,共11页

目的 以液压油缸为对象,对比研究常规激光熔覆与高速激光熔覆2种工艺方法对母材基体组织与性能的影响。方法 分别采用常规与高速激光熔覆技术在液压油缸外壁表面熔覆不锈钢涂层,通过光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、万能拉伸试验机... 目的 以液压油缸为对象,对比研究常规激光熔覆与高速激光熔覆2种工艺方法对母材基体组织与性能的影响。方法 分别采用常规与高速激光熔覆技术在液压油缸外壁表面熔覆不锈钢涂层,通过光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、万能拉伸试验机、冲击试验机、维氏硬度计等设备,对比研究界面元素分布、热影响区形貌、母材微观组织形貌与屈服强度、冲击韧性、显微硬度等性能的变化规律。结果 常规与高速激光熔覆均在高强钢油缸表面形成了良好的冶金结合,涂层组织致密,无明显气孔和裂纹等缺陷;高速激光熔覆热影响区宽度仅为222.2μm,远低于常规激光熔覆的1 269.8μm;高速激光熔覆热影响区附近位置的屈服强度、低温冲击功分别为816.7 MPa、196 J,均优于常规激光熔覆的对应性能;与未熔覆油缸基体相比,常规激光熔覆与高速激光熔覆均对热影响区附近母材的微观组织与力学性能产生了影响,其中高速激光熔覆试样的显微硬度、屈服强度、低温冲击功分别下降了约6.7%、3.6%、3.5%,远低于常规激光熔覆的11.4%、7.7%、8.9%,说明高速激光熔覆工艺对母材性能的影响更小。结论 常规激光熔覆与高速激光熔覆均对油缸基体组织与性能有明显的影响,与常规激光熔覆相比,高速激光熔覆对母材的热影响程度明显下降,对母材热影响区附近基体力学性能的影响程度更小,有效降低了熔覆工艺对缸体性能的影响。 展开更多

关键词 高速激光熔覆 常规激光熔覆 热影响区 微观组织 力学性能

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异种金属焊接结构件多轴动态力学性能测试平台设计

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作者 黎海兵 路全彬 +2 位作者 黄俊兰 Renan Siqueira 丁宗业 《精密成形工程》 北大核心 2025年第3期31-40,共10页

目的设计并开发一种基于液压驱动与Delta机器人概念的多自由度加载测试平台,用于异种金属焊接结构件力学性能的评估,以解决当前异种金属焊接结构件在多轴动态加载条件下力学性能测试精度不足的问题,进而提升焊接结构件在复杂工况下的力... 目的设计并开发一种基于液压驱动与Delta机器人概念的多自由度加载测试平台,用于异种金属焊接结构件力学性能的评估,以解决当前异种金属焊接结构件在多轴动态加载条件下力学性能测试精度不足的问题,进而提升焊接结构件在复杂工况下的力学性能测试能力。方法提出的测试平台结合了Delta机器人三自由度并联结构的灵活性与液压系统的大载荷能力,能够在多轴动态加载条件下对焊接结构件进行高精度的力学性能测试。平台采用了改进的滑模控制方法,以增强系统对未知参数和动态扰动的鲁棒性。测试平台通过集成LabVIEW系统实现了实时数据采集与控制,具备实时监测和反馈能力。在实验中,采用车辆悬架臂作为测试对象,通过施加不同方向和大小的力来验证平台的性能。结果该平台能够在多轴动态加载条件下实现高精度的力学性能测试。测试数据表明,平台对加载力的控制误差始终保持在±2%以内,并成功预测了悬架臂的受力分布和变形模式,验证了它在复杂力学环境中的适应性和可靠性。结论设计的测试平台能够满足异种金属焊接结构件在多自由度加载条件下的力学性能测试需求,为焊接工艺优化和结构设计提供了重要的实验工具和技术支持。 展开更多

关键词 异种金属焊接 Delta机器人 液压驱动 改进滑模控制 多轴力学测试

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异质材料钎焊连接润湿性改善与调控策略研究进展

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作者 李胜男 池强 +3 位作者 封辉 张雷 纠永涛 龙伟民 《精密成形工程》 北大核心 2025年第6期46-55,共10页

钎焊具有接头应力小、变形小、可连接异质材料等优点,广泛应用于石油化工、电子封装、能源电力和航空航天等领域。异质材料界面物性差异高、钎焊难度较大,钎料润湿母材是实现钎焊的基础,润湿性问题已成为制约异质材料高可靠连接的关键... 钎焊具有接头应力小、变形小、可连接异质材料等优点,广泛应用于石油化工、电子封装、能源电力和航空航天等领域。异质材料界面物性差异高、钎焊难度较大,钎料润湿母材是实现钎焊的基础,润湿性问题已成为制约异质材料高可靠连接的关键挑战。本文通过系统的文献调研和分析,详细阐述了润湿本质及其在钎焊中的表征方法。通过对润湿性的影响因素进行分析,总结了改善途径和调控策略,包括改善钎料成分、制定合适的钎焊工艺、改变母材表面的状态等。揭示了提高润湿性的机理,即促进钎料和母材元素之间的溶解和反应,降低界面能。研究结果可用于指导研发新型钎料、制定钎焊工艺,从而提高钎焊接头的质量,为复杂异质材料构件的高精度、高效率、高性能钎焊提供了重要的技术支撑。 展开更多

关键词 钎焊 润湿角 反应润湿 非反应润湿 润湿性影响因素

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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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Ni元素对B60AgCuSnIn钎料微观组织及接头性能的影响

7

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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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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银铜复合带在低过载电流下沿界面分断的失效机理研究 被引量：2

9

作者 张陕南 侯江涛 +3 位作者 沈元勋 钟素娟 秦建 龙伟民 《材料导报》 北大核心 2025年第9期132-136,共5页

银铜复合带以铜代银,相较于纯银熔体材料节银降本,且满足大功率、高低压电路的熔断保护需求,是新一代熔断器用熔体材料,具有广阔的市场应用前景。针对复合带材低过载电流下沿Ag/Cu界面分断,而非纯银狭径处分断的非正常失效现象,通过研... 银铜复合带以铜代银,相较于纯银熔体材料节银降本,且满足大功率、高低压电路的熔断保护需求,是新一代熔断器用熔体材料,具有广阔的市场应用前景。针对复合带材低过载电流下沿Ag/Cu界面分断,而非纯银狭径处分断的非正常失效现象,通过研究不同折弯工艺下,折弯前后及低过载电流测试前后的界面组织演变、元素分布及电性能变化规律,揭示了银铜复合带异常分断失效模式及机理。结果表明,折弯工艺会影响复合带分断失效模式,折痕位于Ag/Cu界面时,局部应力会使Ag/Cu界面处产生微裂纹。当低过载电流通过带材时,在界面表层集肤效应的作用下,微裂纹的存在使得局部电阻升高而引起热量快速积聚,铜原子沿着界面向银侧大量扩散,并形成了大尺寸的低熔点银铜共晶组织区,具有较低分断条件,另外由于银、铜原子扩散速率的差异,极易形成大量Kirkendall空洞,并进一步扩展形成大的“陨坑”状结构,贯穿带材造成破坏,从而引起带材沿着Ag/Cu界面分断非正常失效。 展开更多

关键词 银铜复合带 熔体材料 组织演变 银铜共晶 分断机理

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自然时效对键合银丝拉伸性能的影响

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作者 李元 李培艳 +4 位作者 郭鹏 马帅杰 王梦超 郭军华 黄成志 《精密成形工程》 北大核心 2025年第6期66-73,共8页

目的厘清自然时效状态下纯银键合线拉伸性能的演变规律,探索超细丝拉伸性能波动的原因,为高稳定性键合丝的制备提供指导。方法首先选择同一批次纯银坯料,调控拉拔与中间退火工序,制备不同等效应变的超细丝;其次在常温下对拉拔态超细丝... 目的厘清自然时效状态下纯银键合线拉伸性能的演变规律,探索超细丝拉伸性能波动的原因,为高稳定性键合丝的制备提供指导。方法首先选择同一批次纯银坯料,调控拉拔与中间退火工序,制备不同等效应变的超细丝;其次在常温下对拉拔态超细丝进行时效处理;最后测试不同时效时间下超细丝的拉断力与延伸率,分析其演变规律。结果拉拔态超细丝的拉断力随自然时效时间的延长而不断减小;应变越高,初始抗拉强度越高,但不同应变的超细丝抗拉强度均逐渐稳定于约180 MPa;延伸率随时效时间的延长而不断增大,但其演变时间曲线的特征节点滞后于拉断力的特征节点;不同应变超细丝初始延伸率的绝对波动较小,在时效后期,绝对波动值呈杂乱波动状态;延伸率相对波动初始较大,当时效0~2 d时,出现相对波动高峰期,高峰期持续1~5 d,后续相对波动会减小。结论纯银超细丝拉伸性能自然时效演变存在孕育期、快变期、稳定期;延伸率的相对波动存在起始期、高峰期、稳定期;在拉伸性能的快变期、延伸率相对波动的高峰期制备键合丝易导致性能不稳定。 展开更多

关键词 键合银丝 自然时效 再结晶 拉伸性能 延伸率波动

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金刚石光学窗口钎焊使用钎料研究现状

11

作者 盛兰兵 张晓航 +3 位作者 尹东坤 佘春 王小宇 沈元勋 《精密成形工程》 北大核心 2025年第6期1-12,共12页

随着科技的迭代升级,对高性能光学窗口的需求日益凸显,金刚石光学窗口在电子、信息、航天等领域具有巨大的应用前景。目前金刚石窗口面临着性能要求高、连接难度大、传统钎焊材料难以满足需求的难题。本文对CVD金刚石光学窗口钎焊研究... 随着科技的迭代升级,对高性能光学窗口的需求日益凸显,金刚石光学窗口在电子、信息、航天等领域具有巨大的应用前景。目前金刚石窗口面临着性能要求高、连接难度大、传统钎焊材料难以满足需求的难题。本文对CVD金刚石光学窗口钎焊研究现状和发展趋势进行了论述,从金刚石使用的钎焊材料着手,分别介绍了Ni基、Cu基、Ag基3种不同类型的钎焊材料在金刚石钎焊中的应用现状。对Ag基钎料钎焊金刚石光学窗口过程进行了重点阐释,概述了添加不同种类合金成分的Ag基钎料对钎焊过程中组织形成及焊缝性能的影响,并探讨了单步及多步降熔法对减轻银铜基钎焊接头应力集中的作用机制。分析了Ni基与Cu基钎料因钎焊温度较高而容易产生严重的石墨化问题以及因存在较大的残余应力而不适用于窗口钎焊的原因,总结了不同钎料及钎焊工艺在窗口钎焊过程中存在的问题。最后探讨了目前Ag基钎料在钎焊金刚石窗口过程中仍存在的问题并提出了解决方案,并对金刚石窗口钎焊连接的未来发展进行了展望。 展开更多

关键词 化学气相沉积(CVD)金刚石膜 光学窗口 钎焊 银铜 活性元素

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Zr和Cu元素对钎焊TC4蜂窝微观组织与力学性能的影响

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作者 郭琛骏 孙逸翔 +3 位作者 裴夤崟 秦建 李文彬 马运五 《精密成形工程》 北大核心 2025年第6期26-35,共10页

目的研究Cu、Zr含量对Ti-Zr-Cu-Ni钎料钎焊TC4蜂窝组织及性能的影响。方法通过SEM、XRD和力学试验机等表征手段,发现钎焊接头主要由α-Ti+β-Ti及(Ti,Zr)_(2)(Cu,Ni)等金属间化合物(IMCs)组成。随着Cu、Zr含量的增加,钎料对母材的溶蚀加... 目的研究Cu、Zr含量对Ti-Zr-Cu-Ni钎料钎焊TC4蜂窝组织及性能的影响。方法通过SEM、XRD和力学试验机等表征手段,发现钎焊接头主要由α-Ti+β-Ti及(Ti,Zr)_(2)(Cu,Ni)等金属间化合物(IMCs)组成。随着Cu、Zr含量的增加,钎料对母材的溶蚀加剧,其中高Cu钎料容易在母材与钎缝区域的连接表面发生偏析产生Ti2Cu等金属间化合物,而高Zr钎料则易在整个钎缝及钎角区域产生Zr2Ni,Zr2Cu等IMCs,从而影响接头的力学性能。结果Zr比Cu更易扩散至母材形成IMCs,通过调控Cu、Zr含量,可优化IMCs的形成,从而提升接头力学性能。力学测试结果显示,富Cu钎料的最大拉脱强度为22.0 MPa,富Zr钎料的最大抗剪切强度为6.9 MPa。结论富Cu钎料易生成Ti_(2)Cu,富Zr钎料易生成Zr_(2)Ni、Zr_(2)Cu等金属间化合物。这些金属间化合物降低了焊后残余应力并阻碍了裂纹扩展,从而提高了钎焊接头的力学性能。 展开更多

关键词 TI6AL4V合金 钎焊 蜂窝结构 微观组织演变 力学性能

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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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原位合成TiZr_(x)CuNi钎焊TA1接头熔蚀影响研究

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作者 梁伊茗 盛兰兵 +5 位作者 胡晓勇 李云月 李硕硕 沈元勋 赵明远 钟素娟 《材料导报》 北大核心 2025年第S1期468-471,共4页

本工作针对钛合金钎焊过程中出现的熔蚀问题开展研究,通过采用磁控溅射法按Zr-Ti-Cu-Ni顺序在TA1母材上溅射多层金属膜,设计了Ti_(75-x)Zr_(x)Cu_(15)Ni_(10)(%,质量分数,如无特殊说明,下同)(x=32.5,37.5,42.5,47.5)不同成分的原位合成... 本工作针对钛合金钎焊过程中出现的熔蚀问题开展研究,通过采用磁控溅射法按Zr-Ti-Cu-Ni顺序在TA1母材上溅射多层金属膜,设计了Ti_(75-x)Zr_(x)Cu_(15)Ni_(10)(%,质量分数,如无特殊说明,下同)(x=32.5,37.5,42.5,47.5)不同成分的原位合成钎料。使用不同成分钎料在890℃钎焊TA1钛合金20 min,并利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)等分析测试手段研究了原位合成钎料中Zr含量对钎焊接头界面组织演变和熔蚀的影响。研究表明,TA1/Zr-Ti-Cu-Ni/TA1接头典型界面微观组织为TA1/(Ti,Zr)_(2)(Cu,Ni)+α-Ti/TA1。随着Zr含量的增加,钎焊接头钎缝物相组织未发生明显变化,钎缝宽度呈先减小后增加的趋势,钎缝中心共析组织分布更加均匀,当Zr含量为42.5%时,熔蚀区域宽度最小,为27.36μm。 展开更多

关键词 钎焊 钛合金 熔蚀 原位合成

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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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