钎焊真空度对铜与铪钎焊接头组织及性能的影响

采用72Ag-28Cu钎料对铜与铪进行真空钎焊试验.钎焊温度为840 ℃,保温时间为15 min,真空度试验范围为5.0×10^-2～8.0 Pa.研究了钎焊真空度对铜与铪钎焊接头组织及性能的影响,采用场发射扫描电子显微镜（FESEM）观察钎焊接头的组织形貌,采用ZWICK-Z050电子万能材料试验机测试接头剪切强度.结果表明：随着钎焊真空度的升高,接头剪切强度呈先升高后降低的趋势;在钎焊温度为840 ℃、保温时间为15 min时,较佳的钎焊真空度为2.0×10^-1 Pa.     

铝铜连接的感应钎焊工艺

为使钎焊技术进一步提高,采用Zn-Al钎料对Al与Cu进行了感应钎焊连接研究,利用扫描电镜、X射线衍射和室温压剪试验等分析手段对接头的微观组织和室温剪切强度进行实验。结果表明,利用Zn-Al钎料可以实现Al与Cu的连接;接头的界面结构为Al/Al基固溶体＋Al-Zn共晶组织＋CuAl2金属间化合物/（Cu,Zn）固溶体层/Cu;在电流为340 A、时间为9 s的钎焊条件下,接头的剪切强度在室温下达到128.5 MPa。     

含金属间化合物的Al基合金半固态加压连接Si3N4陶瓷

用含金属间化合物Al3Ti或Al3Zr的Al基合金作连接材料,研究了半固态加压连接Si3N4陶瓷时接头的形成,以及Al基合金种类和连接压力对接头组织与强度的影响。结果表明:半固态连接可获得性能良好的陶瓷接头;连接过程中加压能提高连接层金属中耐高温金属间化合物的含量,达到提高接头高温性能的目的;连接压力适当时,接头在室温和600℃下的剪切强度可分别达到126～136MPa和32～34MPa,明显比用纯Al连接的接头强度高;在结合界面形成过程中,第二活性元素Ti和Zr也参与了界面反应。     

压力对T91钢管瞬时液相扩散连接的影响

在1230~1260℃,0~5 MPa下,采用氩气保护,以镍基合金中间层对T91钢管进行了瞬时液相扩散连接(TLP).运用对比试验分析了压力对接头显微组织和力学性能的影响.结果表明:无压力连接时,TLP接头几乎没有塑性,显微组织与母材差距很远.得出在对T91钢管进行TLP连接时,压力为一必需参数且存在最佳范围.     

高铌含量Ti3Al基合金的扩散连接

为获得高强度的Ti3Al基合金接头,采用热-力学模拟试验机Gleeble 1500D进行了Ti-23Al-17Nb合金的高真空扩散连接的研究。结果表明,增大连接压力、提高连接温度以及延长保温时间能促进接头界面的焊合,但也会导致接头变形加大和基体相B2的粗化。优化的连接温度、连接压力和保温时间分别为980℃、7 MPa和30 min,其接头室温和650℃拉伸强度为921 MPa和639 MPa,分别达到了原始母材对应温度下的强度的95%和91%。低连接参数下的接头断裂发生于结合界面,而高连接参数下的接头断裂发生于远离结合界面的母材中,其断裂方式属于准解理断裂。     

焊接热输入对镁合金与镀铜钢冷金属过渡焊接接头性能和缺陷影响

利用冷金属过渡焊(CMT)对镁合金和镀铜钢异种金属进行焊接,填充材料选择AZ31镁合金焊丝,对焊接接头的显微组织进行检测,分析焊接接头的性能和缺陷。实验结果表明:Cu元素对镁合金在钢表面的润湿铺展起到良好的促进作用,焊接热输入影响Cu元素对镁/钢表面的润湿铺展效果。焊接接头产生富铜区,易产生裂纹,降低了焊接接头强度。经过拉伸测试,在焊接热输入为212. 2 J/mm时,焊接接头强度达到最大值3. 99 k N,但在焊接热输入达到254. 6 J/mm时,焊接强度反而降低,这是由于钎焊区生成了大量的中间层脆性化合物。焊接接头组织中检测到气孔、夹渣和裂纹等焊接缺陷的存在,这与母材表面的氧化膜和焊缝内应力有关。     

压力对T91钢管瞬时液相扩散连接的影响

在1230～1260℃，0—5MPa下，采用氩气保护，以镍基合金中间层对T91钢管进行了瞬时液相扩散连接（TLP）．运用对比试验分析了压力对接头显微组织和力学性能的影响．结果表明：无压力连接时，TLP接头几乎没有塑性，显微组织与母材差距很远．得出在对T91钢管进行TLP连接时，压力为一必需参数且存在最佳范围．     

碳化硅颗粒增强铝基复合材料的钎焊

采用高纯氩气保护炉中钎焊的焊接方法研究了 15 %SiCp/ 30 0 3Al复合材料钎焊主要工艺参数对接头剪切强度的影响。结果表明 :采用HL4 0 2 0 .4 %Mg 0 .1%Bi钎料配合钎剂QJ2 0 1钎剂 ,在钎焊温度 6 15℃ ,保温6min ,在 3kPa的恒压力作用下 ,钎料铺展好 ,钎焊缝致密 ,获得了较高质量的复合材料钎焊接头 ,接头剪切强度最高可达 35MPa。试验还表明 ,钎料成分、钎焊温度和保温时间是影响接头强度的主要因素 ,接头区Al SiC、SiC SiC界面是使复合材料钎焊接头强度低于基体合金钎焊接头强度的主要原因     

金属陶瓷与金属钎焊研究

本文研究了钎焊温度和保温时间对金属陶瓷和金属接头组织的影响,在合适的钎焊温度和保温时间下,选用不同厚度的Ni作缓冲层并对钎焊接头进行三点弯曲试验。结果表明,在钎焊温度1040℃,保温时间为15min,采用0.1mm厚度的Ni缓冲层时,钎料与母材、中间层结合较好,无焊接缺陷,强度有所提高。     

Ag-Cu中间层声致瞬间液相连接镁合金界面行为及性能研究

为了进一步扩展镁合金在工业上的应用.在大气环境下,Ag-28Cu箔作为中间层用声致瞬间液相连接方法对MB8镁合金进行焊接,采用不同的工艺条件(超声时间、焊接温度)下,得到无焊接缺陷的焊接接头,通过光学显微镜观察和分析了其焊接件横截面微观组织结构.焊缝中组织进行等温凝固,产生固溶强化,对接头的力学性能产生了积极的影响,接头的最高强度达到96 MPa,断裂大部分发生在焊缝,少部分发生在母材.     

Ti6Al4V和Al2A12的扩散连接界面组织及力学性能

采用热等静压(HIP)工艺连接Al2A12和Ti6Al4V两种不同的航空航天用材料.利用扫描电镜、能谱仪和X射线衍射仪观察连接过渡区的微观组织和组成的演化,并测试其主要的力学性能.结果表明:采用热等静压制备这两种材料的界面连接好;Ti/Al反应层界面处形成了不同的金属间化合物,例如,Al3Ti、TiAl2和TiAl;连接接头处硬度为163HV,界面连接处剪切强度达到了23MPa,比只添加镀层而无中间层的连接强度提高了约17.9%,但低于带有中间层的连接强度.由于过烧和孔隙的形成使得断裂方式是脆性断裂.由此可知,在热等静压成形过程中异种材料的元素发生了相互扩散,在扩散连接处形成了不同的金属间化合物,这些金属间化合物影响连接处的力学性能.     

Cu表面氧化规律及其对铜—陶瓷材料键合强度的影响

在用于电力半导体模块的新型封装材料ＣｕＡｌ２Ｏ３陶瓷直接键合基板中，Ｃｕ与Ａｌ２Ｏ３间形成的键合，是通过ＣｕＡｌＯ化学键，以Ｃｕ２Ｏ为中介形成的，其键合强度主要受ＣｕＣｕ２Ｏ之间的结合力限制．从而可以认为，铜箔表面的氧化层对键合强度起着极为重要的作用．为此，文中对Ｃｕ表面的氧化规律、氧化层厚度与时间和温度间的关系及其对ＤＣＢ板界面键合强度的影响进行了仔细的研究，获得了较理想的结果．     

钛合金/镍/不锈钢网的扩散连接技术

研究了以Ni为中间过渡层时，钛合金与不锈钢网的扩散连接技术，分析了影响扩散连接的主要因素和接头微观组织，确定了最佳工艺参数，并获得了剪切强度达146MPa的无变形接头。     

不锈钢-铝蜂窝夹芯板的液相扩散连接

讨论了异种金属连接的中间层介质选择原则,选择了适合连接不锈钢和铝的中间层介质,并进行了钢板和铝蜂窝芯板的液相扩散连接实验.通过分析结合界面结构和测试界面强度,研究了中间层介质的作用,同时讨论了工艺参数对结合界面区组织和扩散连接过程的影响.结果表明,中间层介质具有良好的润湿和铺展性能,能使不锈钢和铝形成牢固的冶金结合.     

AgCu28对Be/HR-1不锈钢热静压接头组织性能的影响

以AgCu28合金作为中间层材料,进行Be/HR—I不锈钢热静压扩散连接。利用光学金相、扫描电镜(SEM)、俄歇电子能谱(AES)和X射线衍射仪(XRD)及材料试验机分析了热静压扩散连接接头的显微组织、元素和物相分布以及力学性能,探讨了扩散区成分、组织结构与性能的关系,以及AgCu28合金作为中间层材料的作用。研究表明:采用AgCu28合金作为中间层材料,能够实现Be/HR—I不锈钢的扩散连接,能有效地减少铍、不锈钢间的元素互扩散,减少了Be与Fe和不锈钢中其他合金元素的脆性金属间化合物的大量生成,接头质量较好。     

表面处理方式对钛/钢复合板界面结合性能的影响

采用真空制坯轧制复合法,在相同的加热温度、轧制道次和压下量等工艺条件下,分别对钢丝刷打磨、酸洗和带水砂带机打磨的表面处理方式,研究了3组钛/钢复合板的界面组织和力学性能.分析了表面处理方式对界面结合性能的影响.结果表明:带水砂带机表面处理方式下的钛/钢复合界面生成连续均匀的TiC层,剪切断口呈韧窝状,界面剪切强度稳定,平均强度达到242.6MPa.其他两种表面处理方式下的钛/钢复合板界面生成断续的TiC层,其剪切强度均未满足国家标准.     

AISI304/低碳钢真空扩散焊接头组织和性能

采用真空扩散焊接方法连接AISI304奥氏体不锈钢和低碳钢异种材料.在焊接温度和焊接压力恒定的条件下,研究焊接时间对ASTM304/低碳钢异种材料扩散焊接头组织和性能的影响.研究结果表明:在焊接温度850℃,焊接压力10 MPa,焊接时间60 min条件下AISI304奥氏体不锈钢/低碳钢异种材料实现了良好的扩散结合,其强度和韧性均超过低碳钢母材水平.接头抗拉强度达到440 MPa,拉伸断裂发生在低碳钢一侧.在扩散焊高温环境下,界面附近有碳化物偏析现象,析出相为脆硬的Cr23C6,脆硬相的出现导致界面韧性下降,延长焊接时间可有效避免有害化合物Cr23C6的析出,冲击韧性达到120.5 J/cm2,冲击断口在低碳钢一侧.     

稀浆封层路面层间黏结性能试验研究

为了对稀浆封层层间黏结性能进行评价,自行设计了以改进的剪切仪为基础的试验方法,能较好地模拟路面真实受力情况.试验结果说明,随着温度的升高,稀浆封层与沥青碎石下面层之间黏结强度在减小;不同的路面层间处理措施对黏结强度均有明显的影响;采用较大公称粒径的沥青混合料,或者对路面做凿毛处理均可以有效提高层间黏结强度.     

Cu-Al异种材料的感应加热焊接及其工艺研究

利用感应加热原理,使用功率为0~60 kW且连续可调的高频感应加热设备,完成Cu-Al合金板材的焊接,研究焊接件的界面形貌、元素分布及界面物相分析.分析加热电流和加热时间对界面形貌和结合强度的影响.采用ZWICK-Z050电子万能材料试验机测试界面结合强度,采用扫描电子显微镜和偏光显微镜观察界面形貌,用X射线衍射仪进行物相分析.结果表明：界面中间化合物主要为Al₂Cu,Cu₉Al₄和CuAl相,其中Cu侧主要是Cu₉Al₄和CuAl相,Al侧主要是Al₂Cu相;随着加热电流的增大或加热时间的延长,Cu-Al界面结合层由不平整变为平整,且宽度逐渐增大,同时Cu-Al界面结合强度先增大后减小.感应加热焊接试样界面结合强度可达53 MPa,结合良好.