铋酸盐封接玻璃的研究及其连接应用现状

无铅低温封接玻璃由于具有绿色安全、成本低、封接温度低等优势,被广泛应用于航空航天、电真空、集成电路等领域。在磷酸盐、钒酸盐、硼酸盐和铋酸盐等多种封接玻璃体系中,因铋与铅具有相似的性质特点,使得铋酸盐玻璃成为最有可能替代铅酸盐玻璃的绿色玻璃钎料。综述了铋酸盐玻璃的成分和性能调控、网络结构的研究现状,介绍了目前使用铋酸盐封接玻璃进行金属、陶瓷同质/异质材料连接的研究进展,最后对未来的发展趋势进行了展望。

Al-Si-Cu-Ni钎料成分和钎焊温度对高硅铝合金/可伐合金钎焊接头性能的影响

采用甩带工艺制备Al-7.5Si-23Cu-xNi(x取0,0.5,1.0,1.5,2.0,2.5,质量分数/%)箔状钎料,研究了镍含量对钎料组织和性能的影响;利用性能最好的钎料对CE11高硅铝合金和4J29可伐合金进行真空钎焊,分析了钎焊温度(560~600℃)对接头组织、抗剪强度及气密性的影响。结果表明:随着镍含量的增加,钎料的液/固相线变化较小,熔化温度区间较稳定,铸态钎料局部共晶组织增多,柱状晶变粗大,断裂应变和接头的抗剪强度均先升高后降低;当镍质量分数为2.0%时,钎料的熔化温度区间最小,熔点最低,组织均匀,共晶相较多且弥散分布,钎料的韧性和焊接性能最好。当钎焊温度低于570℃时,Al-7.5Si-23Cu-2.0Ni钎料熔化不完全,与母材结合较差;当钎焊温度高于570℃时,钎料与母材间的元素互扩散剧烈,造成硅相聚集,焊缝中出现裂纹。随着钎焊温度的升高,接头的抗剪强度先升后降,焊后泄漏率先降后升。最佳钎焊温度为570℃,此时焊缝与两侧母材结合紧密,元素扩散均匀,接头的抗剪强度最大,气密性最好。

SiC_W/6061Al铝基复合材料激光焊机理

采用脉冲激光焊接方法对SiCW/ 6 0 6 1Al复合材料进行焊接试验。研究了试件表面处理状态、保护气体、激光输出功率、焊接速度、激光脉冲频率等工艺参数对焊接质量的影响规律。试验结果表明 ,激光输出功率和焊接速度对焊缝的显微组织和焊接质量都有较大的影响 ,激光脉冲频率的变化对焊接质量有一定的影响 ,而试件表面的处理状态对焊接质量影响不大。同时发现 ,利用N气代替Ar气也取得了较好的保护效果。利用扫描电镜和透射电镜对焊缝进行显微观察 ,从微观角度分析了焊缝接头强度损失的机理 ,认为焊接时SiC晶须与基体Al发生反应而烧损及生成较脆的界面反应物是造成接头强度下降的重要原因。提出了临界硅活度α[Si]min的概念 ,成功实现了铝基复合材料SiCW/ 6 0 6 1Al的激光焊接。

基于人工神经网络的微合金钢热轧奥氏体晶粒尺寸模型的研究

基于人工神经网络原理，对微合金钢热轧控制参数的选取进行了研究．利用Gleeble－1500热力模拟机提取了轧制温度、应变量、应变速率和相应的应力应变曲线，并通过显微组织观察获取了实验后样品断面的奥氏体晶粒尺寸．通过归一化把实验所得数据进行处理．采用BP算法训练网络，对热轧控制参数（轧制温度、应变量、应变速率）和奥氏体晶粒尺寸之间的映射关系进行了函数逼近，建立了奥氏体晶粒尺寸神经网络模型．根据网络估测的结果可定量地进行热轧控制质量预报．

SiC_p/ZL101复合材料与可伐合金4J29钎焊的分析

以增强相体积分数为55%的SiCp/ZL101复合材料和可伐合金4J29为母材,首先在复合材料表面电镀镍,然后在420℃保温7min的条件下,采用Zn-Cd-Ag钎料对SiCp/ZL101复合材料与可伐合金进行了保护气氛钎焊试验.利用扫描电镜及EDS能谱分析的方法对接头的界面组织及断口形貌进行了研究.结果表明,经过镀镍提高了钎料对复合材料的润湿性,钎焊过程中钎料与可伐合金、钎料与镀层界面处均形成了过渡层,镀层与复合材料通过扩散形成了冶金结合.断口分析表明,钎焊接头的断口位于复合材料内部,但离镀层较近.

扩散焊条件下Al_2O_(3p)/6061Al复合材料中氧化膜的行为

研究了Al2O3P／6061Al铝基复合材料扩散焊接头区域氧化膜随焊接温度变化的规律，分析了氧化膜的变化机理，探讨了氧化膜对接头强度的影响结果表明，在扩散焊时，随焊接规范的变化Al2O3p／6061Al铝基复合材料接头区域的氧化膜含量及形态有明显的改变，这与Mg＋4／3Al2O3→Al2MgO4＋2／3Al反应有关，氧化膜的变化直接影响着焊缝的接头强度.

铝基复合材料焊接研究现状及展望

阐述了铝基复合材料焊接研究现状，主要讨论了熔化焊、扩散焊、钎焊、摩擦焊及电阻焊在焊接铝基复合材料中存在的问题，并提出了解决问题的途径．结合作者的试验结果。

NiTi形状记忆合金丝焊接性研究

采用Ｐ１０５－９Ａ精密时间控制交流点焊机进行了ＮｉＴｉ形状记忆合金细丝的十字搭接焊。通过焊接接头的力学性能测试和热影响区宽度与内部组织的观察，结果表明，采用电阻点焊方法，焊接部分的抗拉强度可达母材抗拉强度的９０％以上，接头内部没有或只有少量的铸态组织，热影响区宽度为０．２８ｍｍ。文中还对焊接接头进行了变形恢复试验，接头的形状恢复率可达９８％以上。

SiC颗粒增强铝基复合材料的连接现状

SiC颗粒增强铝基复合材料因其具有成本低、耐磨性好、高比强度和比刚度、高谐振频率等优良的性能受到关注,但由于难于机械加工,特别是焊接性较差制约其在工程中的应用推广.文中通过对国内外SiC颗粒增强铝基复合材料的连接现状(焊接方法主要集中于熔化焊、扩散焊、搅拌摩擦焊和钎焊等)进行综述和评价.结果表明,SiC颗粒和Al基体的较大物理化学性能差异是影响该种复合材料焊接性的主要因素;当SiC颗粒体积分数低于35%时,目前已取得令人基本满意的焊接效果,已具有小批量生产的趋势;但当SiC颗粒体积分数大于35%时,特别是针对高体积分数(55%～75%)的复合材料而言,传统的熔化焊方法很难获得高质量的接头,因此选择合适的连接方法和特殊的焊料成分则成为该种材料的重要创新方向.

亚微米级Al_2O_3p/6061Al复合材料的扩散焊接

研究了亚微米级Ａｌ２Ｏ３ｐ／６０６１Ａｌ 复合材料扩散焊接头强度随焊接参数的变化规律， 采用扫描电镜、透射电镜等手段分析了接头区域微观组织， 探讨了焊接参数、接头微观组织与接头宏观性能之间的联系。指出焊接温度是复合材料扩散焊接最重要的工艺参数， 焊接温度介于基体合金固相线与液相线之间， 接头强度最高值可达到１７０ ＭＰａ； 接合界面的氧化膜阻碍基体原子的扩散， 是复合材料接头强度下降的原因之一。在此基础上成功地实现了亚微米级Ａｌ２Ｏ３ｐ／６０６１Ａｌ

Al_2O_(3p)/6061Al复合材料焊接工艺参数的优化及接头组织

通过与基体铝合金的对比试验研究了颗粒增强铝基复合材料Ａｌ２Ｏ３ｐ／６０６１Ａｌ扩散焊各主要工艺参数对接头强度的影响规律，探讨了接头区域微观组织状态对接头强度的影响。结果表明：焊接温度是影响接头强度的主要工艺参数，接头区域存在氧化物及增强相偏聚等缺陷，是造成该种材料焊接性差的主要原因，在此基础上成功实现了颗粒增强铝基复合材料Ａｌ２Ｏ３ｐ／６０６１Ａｌ的扩散连接。

铝基复合材料激光焊焊缝界面反应及影响因素的研究

以SiCW/ 6 0 6 1Al铝基复合材料为对象 ,通过系列试验研究了激光焊接条件下铝基复合材料的界面行为 ,指出该种材料可焊性差的原因主要是与焊接过程中Al(l) +SiC(s)→Al4 C3(s) +Si(s)的界面反应有关。研究了焊接工艺参数对界面反应的影响 ,探索出铝基复合材料熔焊的新途径。

NiTi形状记忆合金丝焊接工艺的研究

为了研究ＮｉＴｉ形状记忆合金丝的焊接工艺，我们分别采用Ｐ１０５─９Ａ精密时间控制交流点焊机和Ｐ３２０贮能脉冲点焊机进行了焊接试验，并对焊接接头进行了剪切、拉伸、拉开试验，观察了接头的金相组织，检测了焊接接头的形状恢复率，并将两种点焊机的试验结果进行了对比，确定了最佳工艺参数及焊接方法。

空间环境对LF6铝合金焊接接头性能的影响

采用真空热循环试验装置 ,模拟近地轨道空间环境 ,研究了LF6铝合金焊接接头拉伸性能和微观组织 ,分析讨论了真空热循环对焊接接头的影响规律。结果表明 :焊接接头强度和塑性变化呈现峰值规律 ,在循环 75次左右 ,达到最大值 ;

SiCp/Mg复合材料激光焊规范参数对焊缝强度的影响及其数学模型的建立

对于焊接性较差的碳化硅颗粒增强镁基（SiCp／Mg）复合材料，采用高能激光束进行了焊接．通过选择合适的激光焊工艺参数，可焊成外观成形及性能均良好的焊接接头．激光焊的输出功率（P）、焊接违反（v）、脉冲频率（f）、脉冲宽度（w）对接头强度都有影响，其中尤以激光输出功率与焊接速度的比值，即焊接线能量P/v的影响最大．对于厚度为1mm的对接缝，试验所得最佳工艺参数为：P=170Wv=7.5mm/s,f=30Hz,w=5ms.焊接时使用氢气（Ar）进行保护．所得拉伸强度值为104．3MPa，达到了母材的52％．另外，本文还应用多项式回归法建立了焊接接头拉伸强度与工艺参数关系的数学模型．

汽车制造中铝和钢异种金属间的点焊研究

以铝代钢是汽车轻量化的有效途径,其中铝/钢异种金属间的焊接是技术关键点。点焊方法灵活高效,是汽车制造过程中铝/钢焊接的一种有效方法。铝/钢异种材料的点焊方法有电阻点焊、搅拌摩擦点焊、激光点焊、胶接点焊等,其中工艺参数的选择是控制金属间化合物的有效因素。综述了各种点焊方法在工业实际生产中的优势与存在的不足,提出了点焊工艺在汽车制造领域铝/钢异种金属连接中的应用前景。

铝基复合材料激光焊工艺参数对焊缝成形和熔深的影响

为系统研究焊接参数的变化对焊缝成形和熔深的影响规律 ,探索脉冲激光焊接最佳工艺参数 ,采用脉冲激光工艺对SiCP/ 6 0 6 1Al复合材料进行焊接试验研究 .结果表明 ,脉冲激光焊接过程中 ,激光功率、脉冲频率、焊接速度、离焦量等参数的变化 ,均能对焊缝成形和熔深产生显著影响 ,进而影响焊缝的微观组织和宏观的拉伸强度 .其中激光功率和焊接速度是最主要的影响因素 .

熔剂对高频熔敷Cr13Ni2B耐磨层工艺性能的影响

采用高频感应加热在低碳钢表面熔敷一层铁基Cr13Ni2B耐磨材料,研究了熔剂配比对覆层与基体的结合、覆层表面成形和脱渣性等工艺性能的影响。结果表明:在高频熔敷铁基Cr13Ni2B耐磨层时,熔剂申的硼酐对其工艺性能影响比较显著,焊剂431次之,氟化物的影响不显著;加入适量的熔剂,可有效地去除粉料表面的氧化物,降低其熔点,使脱渣容易、表面成形美观,覆层厚度可达2．5 mm;适量熔剂可促使覆层与基体形成牢固的冶金结合;在铁基Cr13Ni2B合金粉末中加入3％硼酐、8％-12％焊剂431并配以1%左右的萤石或冰晶石时,高频熔敷效果最好。

用应力松驰法研究微合金钢碳氮化物的应变诱导析出行为

应用应力松驰法在Gleeble2000热力模拟机上研究了新型非调质油井管用钢33Mn2V在600-950℃内含钒碳氮化物的应变诱导析出行为。结果表明:该钢PTT曲线具有双“C”型特征,碳氮化物析出孕育期最短的温度分别约为850℃和600℃;析出相形貌主要为方形和圆角方形,其中方形颗粒是均热过程中未溶解的TiN,圆角方形颗粒是由钒、碳、氯原子以TiN为基底外延生长析出形成的TixV1-xCyN1-y。

基于神经网络的微合金钢热轧奥氏体晶粒尺寸预报模型

基于神经网络原理 ,对微合金钢热轧控制参数的选取进行了研究 .制订了一套获取样本数据的实验方案 .该方案利用Gleeble - 15 0 0热力模拟机提取了轧制温度、应变量、应变速率和相应的应力应变曲线 ,并通过显微观察获取了实验后样品断面的奥氏体晶粒尺寸 .通过归一化把实验所得数据进行必要的处理 .采用改进BP算法训练网络 ,对热轧控制参数 (轧制温度、应变量、应变速率 )和描述微合金钢组织性能的参数 (奥氏体晶粒尺寸 )之间的映射关系进行了函数逼近 ,建立了奥氏体晶粒尺寸及流变应力神经网络模型 .实践证明 ,将该神经网络模型运用于热轧控制预报 。