电机转子感应钎焊用钎料钎剂性能对比和失效分析

为探明同一牌号不同厂家的钎料钎剂感应钎焊时在钎缝界面处出现大量气孔、夹杂导致产品失效的原因,对国产钎料和印度钎料的氧含量、微观组织、抗拉强度等进行对比分析,同时探究不同钎料钎剂组合对直角流铺、炉内润湿性及钎焊接头强度的影响。结果表明:国产钎料的平均抗拉强度为382.7 MPa,比印度钎料高3.8%;氧含量相对较高的印度钎料与原材料中的Ca、Fe、P等形成较多氧化物,导致钎料强度明显下降;国产钎料钎剂组合的平均润湿面积为286.96 mm^(2),比印度钎料钎剂的高36.7%;印度钎料钎剂钎焊时,在钎缝区域存在大量的含F、K的钎剂残留物及氧化夹渣,降低钎焊接头强度。因此,钎焊时不仅要选择洁净度高、流动性好、性能优的钎料,钎剂也至关重要,高活性、低残留、无污物的钎剂在保护钎料和基体加热过程中不被氧化的同时能促进钎料润湿流铺。

AgAlTi-C钎焊C_f/SiC复合材料与TC4接头组织结构

研究用Ag粉、Al粉、Ti粉、短炭纤维配制以Ag-6Al为主的混合粉末真空钎焊Cf/SiC陶瓷基复合材料和钛合金,采用X射线衍射、扫描电镜和能谱仪对接头组织结构进行分析。结果表明:在Ag-6Al中加入Ti可以提高钎料对复合材料的润湿性并抑制钎料中Al的氧化,加入短炭纤维可以缓解接头热应力。在不同工艺条件下,真空钎焊得到了完整的复合接头,钎焊过程中生成的钛铝化合物在接头中细小均匀分布,在短炭纤维周围原位合成了TiC。当在Ag-6Al中加入一定质量分数的Ti和短炭纤维,在910℃保温10min的最佳工艺条件下得到的接头最高剪切强度达到90.8MPa。

(Ag-Cu-Ti)+(Ti+C)复合钎料钎焊C_f/SiC复合材料与TC4钛合金

Ag-Cu-Ti复合钎料中加入Ti粉和石墨碳粉作为中间层,在适当的工艺条件下真空钎焊C_f/SiC复合材料与TC4。利用SEM,EDS,XRD分析接头微观组织,利用剪切试验检测接头力学性能。结果表明:钎焊时,复合钎料中的Ti与C_f/SiC复合材料反应,在C_f/SiC复合材料与连接层界面形成由Ti_3SiC_2相、Ti_5Si_3相和少量TiC化合物组成的混合反应层。复合钎料中的Cu与Ti合金中的Ti发生互扩散,在连接层与Ti合金界面形成不同Ti含量的Cu-Ti化合物过渡层。钎焊后,连接层中Ti和石墨碳反应形成的TiC微粒均匀分布在复合连接层中,缓和了接头的热应力。当连接温度为910℃,保温时间为25 min时,可得到接头剪切强度为145 MPa。

C_f/SiC复合材料与Ti合金的AgCuTi-W复合钎焊

本文利用AgCuTi-W复合钎料作中间层,在适当的工艺参数下真空钎焊Cf/SiC复合材料与Ti合金,利用SEM,EDS,XRD分析接头微观组织结构,利用剪切试验检测接头力学性能。研究结果表明:钎焊时,复合钎料中的Ti借助Cu-Ti液相与Cf/SiC复合材料反应,在Cf/SiC复合材料与连接层界面形成Ti3SiC2,Ti3Si和少量TiC化合物的混合反应层。复合钎料中的Cu与Ti合金中的Ti发生互扩散,在连接层与Ti合金界面形成不同成分的Cu-Ti化合物过渡层。钎焊后,形成W颗粒强化的致密复合连接层,W颗粒主要分布在Cu-Ti相中。W的加入缓解了接头的残余热应力,C/SiC/AgCuTi-W/TC4接头剪切强度明显高于C/SiC/AgCuTi/TC4接头。

SiC颗粒增强铝基复合材料的真空钎焊性研究

选用Pb80Sn20钎料,对体积分数20%的SiCP/A356复合材料进行真空钎焊,分析了表面镀镍和不镀镍对其真空钎焊性的影响,并通过金相显微、能谱分析等手段研究了保温时间对其钎焊接头组织的影响。研究结果表明:体积分数20%的SiCP/A356复合材料表面不镀镍进行钎焊时,焊接性很差,镀镍后焊接性显著提高;对比6、8和10 min保温时间下钎焊接头硬度,8 min保温时间最好。

Al-20Cu-9.6Si-xEr钎料对SiC_p/A356复合材料真空钎焊接头组织与性能的影响

采用不同铒含量的7组Al-20Cu-9.6Si-xEr钎料分别对SiCp/A356复合材料进行了真空钎焊。利用扫描电镜和能谱分析等方法对接头微观组织进行了观察和分析。通过剪切实验对钎焊接头的抗剪强度进行了测定,并对剪切断口的微观形貌进行了观察。结果表明：添加稀土后,钎焊接头的抗剪强度明显提高。当w（Er）=0%时,钎缝处SiC颗粒聚集严重,接头强度为43.5MPa;当w（Er）=0.05%时,钎缝边界无SiC颗粒的聚集,接头强度最高,达到68.6MPa;当w（Er）=0.1%-0.4%时,钎缝处SiC颗粒聚集趋势减弱,接头强度值在45.3-50.5MPa之间;当w（Er）=0.5%时,SiC颗粒分布在钎缝内部,接头强度明显提高,达到62.2MPa。

SiC颗粒增强铝基复合材料钎焊技术的研究进展

本文概括了SiC颗粒增强铝基复合材料的特性以及真空钎焊技术的研究现状,着重介绍了铝基复合材料真空钎焊技术的研究进展。从复合材料自身的特点、钎料成分设计、润湿机理及钎焊工艺参数等方面分析了SiC颗粒增强铝基复合材料真空钎焊存在的问题,针对性地提出了相应的解决思路和设计方案。

熔断器用银带变色初步分析

纯银熔体材料极易变色,采用扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和X射线衍射(XRD)等手段对银带变色状况和变色的机理进行了初步分析。结果表明,大气条件下退火会在银带表面形成一层白雾,其主要为Ag_2O;晶界处生成的一些不连续的黑色点状相,其主要成分为Ag、C和O;银带在大气条件长时间放置时,其表面将失去金属光泽,变成灰色,局部地区有黑斑散布,且斑点的分布离散,无明显的生长特点;银带加工过程中极易在其表面残留的C、Cu、Fe、Na、Mg等元素并非引起银币变色的主要因素;银带易与空气中的硫化氢、二氧化硫等发生反应,对银带产生腐蚀,致使银带变色,其腐蚀产物主要有Ag_2S、Ag_2SO_3、Ag_2O。

保温时间对低体积分数SiCp/A356复合材料真空钎焊影响

在真空度为10-3Pa、加热速率为20℃/min、加热温度为565℃的条件下,使用Al-5Si-28Cu-Zn-Ti钎料,采用不同保温时间分别对体积分数20%的SiCP/A356复合材料进行真空钎焊,测定了钎焊接头的抗剪切强度以及接头显微硬度,分析了不同保温时间对钎焊接头性能的影响。结果表明,接头抗剪强度和焊缝硬度均随保温时间的延长先增加后减小。当保温时间25 min时,钎焊接头抗剪强度最大,为28.35 MPa,此时,焊缝硬度最高,为127.2HV。对比不同保温时间下钎焊接头综合性能,25 min保温时间最好。

梯度三明治钎料钎焊过程组织演变及力学性能分析

三明治复合钎料是实现硬质合金与钢可靠钎焊连接的重要技术,复合层间及其与基体间的界面层组织形态对力学性能有着重要影响.系统分析了不同钎焊温度、时间条件下梯度三明治复合钎料钎缝组织演变规律,分析了影响力学性能的关键因素.试验结果表明,梯度三明治复合钎料与钢和硬质合金基体界面形成分为4个阶段:界面组织形成、长大、溶合、重排.梯度钎料中间CuMn2层随着保温时间的延长,由初始连续状逐渐变为孤立的小岛,周围被低Mn铜固溶体包围;继续延长保温时间,CuMn2层消失,整个钎缝由铜固溶体、银固溶体和银铜共晶组成.钎缝抗剪强度在780℃、保温2.5 min时达到最高285 MPa,Co,Ni元素此时发生长程扩散,聚集在中间层CuMn2附近,提高了CuMn2中间层强韧性,在断口韧窝的根部分布着Co基颗粒强化相;进一步延长保温时间,Co,Ni等钎缝强韧化元素开始分散,钎缝组织粗化,强度降低.

BAg30CuZnSn退火过程中组织性能演变

Ag基钎料由于具有适宜的熔化温度范围、良好的流动性、润湿性及优良的力学性能而受到广泛关注。其中,带状银钎料更因其能够预置工件填缝、便于实现自动化、提升焊接效率、节能节材等优点,成为近些年来市场广泛采用的钎料。但要制成表面洁净、氧化夹杂少的带状钎料,轧制工艺是关键。目前带状银钎料在轧制过程中,轧制道次繁琐,杂质易引入,这些杂质的引入影响了产品的外观,更重要是使得钎料的润湿性和流动性都会有较大波动,最终导致焊接接头的质量下降。为获得良好的钎料表面质量,降低杂质引入概率,轧制前均需选择合适的退火工艺以优化钎料组织,从而减少轧制次数,提升质量的同时提高生产效率。本工作采用金相显微镜、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、显微硬度等多种分析手段系统研究了BAg30CuZnSn钎料在不同退火温度、时间下组织和硬度的变化规律,研究结果表明BAg30CuZnSn微观组织和硬度在不同退火温度、保温时间下差异较大。随着退火温度的升高,富银相基体中的Ag不断向网状相中扩散,Ag含量不断降低,整体均匀性增加;铜从富铜相中向基体相中迁移。当温度超过500℃,晶粒粗化,出现大量的树枝晶,在枝晶末端Sn和Ag不断富集,并沿着晶轴方向不断扩展。当500℃退火保温90 min,能够得到均匀细小的晶粒组织,钎料硬度也较大幅降低,可以实现轧制单道次最大9 mm的压下量而不会发生轧裂,与传统的550℃退火120 min后分三道次轧制9 mm压下量相比,在退火温度及退火时间方面有明显的优化。

A brief review of brazing diamond in cutting tools

Diamond has high hardness and good wear resistance.It is widely used in cutting tools and workpieces.Brazing is an effective method to realize high quality cemented carbide joints in various materials connection technologies.This paper analyzes the research status of diamond brazing in detail.The materials used as brazing filler in diamond brazing are reviewed.Copper base filler and nickel base filler are the most commonly used brazing filler in diamond brazing.The advantages and disadvantages of diamond grinding tools under different production methods are analyzed.In addition,a series of new brazing alloys such as amorphous Ni based brazing filler metals are analyzed.Finally,the development trend of diamond brazing is pointed out.

纳米银焊膏的研究进展

近些年来,随着5G、人工智能等电子科学技术的进步,半导体器件不断向智能化、高精密、高集成、高可靠方向发展。以航空航天以及雷达的微波射频器件、通信网络基站、大型服务器以及新能源汽车电源模块为代表的半导体器件对半导体器件连接钎料导热性能、可靠性提出了更高的要求。纳米银焊膏由于其低温连接、高温服役性能得到了国内外广泛关注。本文对纳米银焊膏制备烧结机理及烧结性能等方面进行综述,以期推动对纳米银焊膏的研究。

BAg45CuZn钎料硫化处理组织和性能演变特性

采用扫描电镜、XRD等对硫化后的BAg45CuZn银基钎料的微观组织和性能进行研究。结果表明:随着硫化时间的延长,硫原子开始向钎料心部银、铜固溶体中扩散,虽然其微观组织形态仍然由两种物相组成,但在部分固溶体中发现硫元素。钎料硫化后物相组成有CuS、Cu2S、ZnS、Ag2S和Ag3CuS2;伴随着硫化腐蚀时间的延长,钎料中硫含量不断增加,而钎料抗拉强度由未进行硫化腐蚀时的658MPa下降到542MPa,强度降低了17%左右;未经过硫化腐蚀的钎料拉伸断口形貌为典型的韧性断裂,宏观断口较粗糙,无金属光泽,在断裂前发生明显宏观塑性变形;随着硫化时间的延长,钎料由韧性断裂转变为脆性解理断裂,断口处含有大量的夹杂物。

焊后钎剂残渣腐蚀行为分析

采用扫描电子显微镜、电化学工作站等手段对同一型号不同药芯钎料钎剂残渣的腐蚀行为进行了系统研究分析。研究结果表明:钎料和基体在钎剂溶液中均发生了腐蚀,基体的腐蚀速率整体明显高于钎料的腐蚀速率;腐蚀速率随着时间的延长不断降低,但腐蚀并未停止。钎料组织越细,晶界越多,晶界处非规则排列的原子将发生较多腐蚀反应,耐腐蚀性下降。高温加速试验后Fe基体和镀锌层间出现微观裂纹,钎剂中强腐蚀性物质已渗透到界面层;在镀锌层区域,锌元素大量被氧化,形成了ZnO;在残留钎剂层区域,Fe, Zn元素含量较高,耐蚀性较差的Fe元素部分已扩散到残留钎剂层区域,形成铁的氧化物,同时又与NaCl等发生反应,形成FeCl3等物质。

SiO_(2)/TC4钎焊接头的组织性能

以Mo片为缓冲层,采用AgCuTi钎料对石英玻璃与TC4钛合金进行钎焊,以实现调控石英玻璃与TC4之间热膨胀系数的差异,降低钎缝中石英玻璃侧的应力;分析了Mo缓冲层对钎焊接头应力缓解及组织性能的影响。结果表明:Mo缓冲层的加入可以调控石英玻璃与TC4之间热膨胀系数的差异,把钎缝中石英玻璃侧的应力转移至Mo缓冲层处,减小石英玻璃侧所受应力,提高了钎焊接头的性能;同时通过Mo缓冲层的加入,可阻隔TC4母材中溶解的Ti元素向石英玻璃侧的扩散,减弱石英玻璃侧的反应,降低靠近石英玻璃侧的薄反应层厚度。当钎焊温度为900℃,保温时间10 min时,添加Mo缓冲层的钎焊接头的抗剪强度最高,达到37 MPa。

Ag颗粒含量对SnAgCu基复合钎料组织及性能的影响

通过向SnAgCu基体钎料中添加Ag颗粒,通过瞬时液相连接来实现低温连接、髙温服役的目的。结果表明:随着Ag含量的增加,复合钎料的铺展面积越来越小,润湿性越来越差,但25%Ag含量试样的润湿角为5依然满足服役需求;随着Ag含量的增加,金属间化合物层整体厚度增加,力学性能越来越差;随着Ag含量的增加,耐高温服役能力得到提高,Ag含量为25%的试样可在高于基体温度83℃的高温下服役15天未断裂,300℃高温下服役15天后,抗拉强度为25.74MPa,达到低温时效、高温服役的目的。

摆动参数对铝合金激光-MIG复合填丝焊缝气孔率的影响

针对高速列车侧墙A6N01S铝合金型材非熔透型焊接接头气孔倾向严重的问题,以5A06铝合金为试验对象,系统研究了摆动方式、摆动频率、摆动幅度等激光摆动参数对铝合金激光-MIG复合填丝焊焊缝气孔率的影响规律,并通过激光摆动工艺有效地解决了高速列车侧墙铝合金型材的焊缝气孔问题。结果表明,试验条件下,与激光束不摆动相比,采用光束圆形摆动,垂直于焊缝摆动和"∞"形摆动均可以有效抑制焊缝气孔,其中,垂直于焊缝摆动抑制气孔效果最佳,"∞"形摆动抑制气孔效果最差;不同的摆动方式存在不同的最优摆动频率区间,圆形摆动的最优频率区间最宽,"∞"形摆动的最优频率区间最窄;激光摆动后,高速列车侧墙铝合金型材3 mm侧焊缝的气孔完全被抑制,4 mm侧焊缝气孔率约为0.55%,约下降63.2%。

退火时间对BAg45CuZn钎料组织和性能的影响

以制冷、工具等行业常用钎料BAg45CuZn为对象,分析了退火时间对其组织和性能的影响。结果表明:BAg45CuZn钎料合金主要相组成为Cu(铜固溶体)、Ag(银固溶体)、Ag-Zn、Cu-Zn化合物;在580℃保温不同时间,钎料的组成相并未发生变化,而各相的比例和形态发生部分改变;其中以共晶组织尤为明显,随着保温时间的延长,其由细小的共晶组织转变为粗大的共晶组织;共晶组织中Cu-Zn、Ag-Zn化合物的硬度较高,致使整个基体的显微硬度明显提高,脆性增大,钎料加工性能变差;580℃保温不同时间钎料流铺性和接头强度均发生明显变化,对钎焊工艺性造成较大影响。