钎焊法金刚石表面金属化

为在金刚石颗粒表面直接形成与金刚石冶金结合的金属化层,分别将NiCr钎料、NiCr混合料、AgCuTi钎料分别在金刚石颗粒表面均匀地钎焊上一薄层。通过观察测试发现,不同的钎料形成的金属化层的表面形貌也不相同,对金刚石的强度影响不同;钎焊的金属化层均匀致密,与金刚石结合良好,其中NiCr钎料形成的金属化层表面平滑美观,但该钎料促使金刚石强度大幅下降;NiCr混合料及AgCuTi钎料在金刚石表面金属化过程中对金刚石强度影响不大;AgCuTi钎料金属化后用普通方法难于钎焊,NiCr混合料金属化后用普通钎料钎焊,润湿性与钎焊强度俱佳。

粉末合成钎料的探讨

SHS（自蔓延高温合成）的基本原理是利用组元之间的化学反应在固态下合成材料，粉末合成钎料是依据SHS的原理，结合钎焊、扩散焊和粉末冶金技术提出的一项钎料制造新方法。试验研究的粉末合成方法有两种，其一是将铜粉加入熔态的铝硅熔液中；其二是将铜粉、铝粉、铝硅粉充分混合,在一定温度下对混合金属粉加压，使其形成有一定强度的粉锭。

钎料元素Al+Zn对镁合金钎焊接头显微组织和抗剪强度的影响

为了研究钎料元素Al+Zn对镁合金钎焊接头显微组织与抗剪强度的影响,以两种Al-Mg-Zn镁合金钎料对变形镁合金AZ31B进行了高频感应钎焊,研究两种Al-Mg-Zn镁合金钎料的显微组织、钎焊接头的显微组织及力学性能。结果表明:随着钎料中Al+Zn元素含量(质量分数)的增加,钎料的固相线和液相线温度也随之增加;在钎焊过程中两种Al-Mg-Zn镁合金钎料与母材AZ31B均发生强烈合金化作用,在钎缝中均生成α-Mg+β-Mg17(Al,Zn)12离异共晶组织,钎料的原始显微组织消失,且随着钎料中Al+Zn元素含量的增加,钎焊接头中的金属间化合物相β-Mg17(Al,Zn)12的体积分数和显微硬度也随之增加,同时钎焊接头力学性能随之降低。钎焊接头的断裂形式均为沿晶脆性断裂,断裂均产生在金属间化合物相β-Mg17(Al,Zn)12处。

BAg45CuZn钎料表面化学镀锡的研究

在BAg45CuZn钎料表面进行化学镀锡,分析镀液温度、pH值、施镀时间对锡镀层的沉积速率和AgCuZnSn钎料中锡含量的影响规律,确定最佳工艺,并表征锡镀层的表面形貌和AgCuZnSn钎料的润湿性。分析表明:随着温度和pH值升高,镀层沉积速率和AgCuZnSn钎料锡含量均先升高,后降低;随着施镀时间的延长,沉积速率先增大,后快速减小,而AgCuZnSn钎料Sn含量逐渐增大。采用最佳工艺时,沉积速率达到13.6μm/h,锡镀层的表面平整、致密度高,所得钎料的Sn含量为2.45%,与基体BAg45CuZn钎料相比,其润湿性有大幅度提高,铺展性好。

预合金粉对金刚石复合体组织结构影响及机理分析

文中以热压烧结金刚石刀头胎体材料为研究对象,对比分析了添加不同比例的FCu14预合金粉对金刚石刀头孔隙率、硬度、抗剪强度、抗弯强度等性能的影响.结果表明,随着FCu14预合金粉含量的增加,胎体合金成分均匀化,微细的铁基胎体被铜基粘结相均匀地包围,减少了孔隙的存在.胎体的孔隙率明显降低,孔隙均匀细小,因而金刚石刀头胎体硬度逐渐升高.胎体孔隙率的降低使得孔隙率对材料基体的割裂作用降低,相应的材料中的微观缺陷也就越少,从而使得其抗剪强度和抗弯强度提高.但加入量过高会使胎体硬度增加过大,导致胎体的韧性大幅度下降,脆性显著增加,脆性的增加会使得断口中韧窝的数量急剧减少,其相应的强度就会降低.

金刚石锯片胎体中金属粘结剂的应用研究

本文研究了金刚石锯片胎体中加入金属粘结剂的原理，及对锯片刀头力学性能、组织结构及金刚石把持力的影响，确定所应用金属粘结剂的种类、成分和加入方法，进行了切割石材的生产性实验，并在生产实际上已得到推广应用。

烧结时间对自钎剂钎料显微组织和力学性能的影响

采用热压烧结法制备了Al88Si自钎剂钎料环,研究了不同烧结时间条件下自钎剂钎料的显微组织和3003铝合金钎焊接头显微组织及力学性能.结果表明,钎料显微组织为AlSi基体、块状初晶硅相和颗粒状KAlF4;随着烧结时间的增长,钎料中钎剂活性降低.3003铝合金钎焊接头钎缝组织由αAl固溶体和针状共晶硅相组成;随着烧结时间的增长,钎料的流铺性能越来越差,钎焊接头中裂纹、固体夹杂、未钎满、孔穴等缺陷逐渐增多,钎焊接头强度降低.

轧制工艺对银钎料流铺性的影响

采用扫描电镜、XRD等分析手段对有油和无油轧制后的银基钎料进行研究.结果表明,有油轧制的钎料会在其表面残留一层含碳层,含碳层的厚度约为3~7μm;所选银钎料的主要的相组成为Cu Zn、Ag Cd、(Ag,Cu)5Zn8、Ag Cd19等,碳在钎料表面主要以游离的碳分子和Zn C8、C2Cd O4形式存在;钎料表面的含碳层在钎料熔化后将以三种不同的形式存在,部分碳分子来不及上浮到表面而被包裹在钎料内部;部分碳分子随着钎料的熔化铺展,被液态钎料推到了铺展的最前沿,在液态钎料周围形成一个包围圈;还有一部分形成含碳的复杂化合物,其存在都将明显降低钎料对钢基体的润湿性,影响后续的焊接强度等.

异种材料超声波钎焊连接的研究现状

将国内外近20年有关异种材料超声波钎焊连接的研究报道给予归纳、总结,介绍了超声波钎焊技术的原理,详细综述了国内外超声波钎焊铝铜、铝钛、铝不锈钢、铝玻璃、铜陶瓷、镍钛等异种材料连接的最新研究概况,并对超声波激光钎焊或熔焊、超声波-电阻焊、超声波塞焊等交叉应用领域的研究进行概述,最后展望了异种材料超声波钎焊技术未来研究的重点和方向。

CuZnSnSi合金钎料相变过程的热分析动力学

CuZnSnSi合金钎料在钎焊钢工件中具有良好的综合性能．为进一步探究其合金性能，借助差示扫描分析（DSC）和热重分析（TG）技术，分别采用微分非等温法和积分非等温法分析了CuZnSnSi合金钎料相变过程的热分析动力学．结果表明，CuZnSnSi合金的相变温度范隔为1150．5～1221．5K，吸热峰温度为1174．46K，在相变过程中没有化学反应，但出现升温段的吸热峰温度滞后于降温段的放热峰，说明了合金钎料在结晶过程需要一定的过冷度；非等温分析法计算得到合金钎料相变表观活化能为615．72kJ／mol由Arrhenius公式得出合金钉料相变速率常数k的变化规律为1．71×1027exp（-6．16×10^5／RT）．

MgAlSn钎料钎焊AZ61镁合金的钎缝显微组织及力学性能

用一种MgAlSn镁合金钎料对变形镁合金AZ61执行了高频感应钎焊,研究了MgAlSn钎料的显微组织、钎焊接头的显微组织及力学性能。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱分析仪(EDS)等分析了钎料的显微组织和钎焊接头的界面显微组织及钎缝物相,测试了钎焊接头的强度。结果表明:在钎焊过程中钎料与镁合金母材发生界面冶金反应,在钎缝中钎料的原始显微组织形貌消失,由于合金化作用在钎缝中形成新的钎缝显微组织并形成新相α-Mg。钎焊对接接头的平均抗拉强度为45 MPa,搭接接头的平均抗剪强度为36 MPa。接头断口的主要断裂形式为沿晶脆性断裂,断裂位置主要产生于硬脆α-Mg+β-Mg_(17)Al_(12)处。

烧结温度对自钎剂钎料性能的影响

采用热压烧结法制备了Al-12Si自钎剂钎料环,对不同烧结温度下钎料的润湿性、显微硬度和显微组织进行了研究。结果表明:自钎剂钎料环在烧结温度为460℃时铺展面积达到最大值160 mm^3。随着烧结温度的提高,自钎剂钎料密度、显微硬度逐渐增大,呈上升逐渐变缓趋势。钎料显微组织由初晶硅,α-Al固溶体和共晶硅组成,初晶硅随着烧结温度的升高存在着晶粒长大现象。

Al-12Si自钎剂钎料烧结温度对3003铝合金钎焊接头性能的影响

采用热压烧结法制备了A1-12Si自钎剂钎料,对不同烧结温度下钎料的钎焊接头力学性能和显微组织进行了研究。结果表明:在烧结温度为460℃时,自钎剂钎料钎焊3003母材的接头抗拉强度达到最大值67 MPa;自钎剂钎料钎焊接头截面上的显微硬度分布不均匀,且钎缝的整体显微硬度高于两侧母材的显微硬度;烧结温度大于440℃的钎料的钎焊接头均匀饱满,钎料扩散较为充分,钎缝中心处主要是由α-Al固溶体和树枝状、针状Si相组成。

AgCuZnCdSnNi合金粉末表面氧化和吸附特性

利用雾化法制备AgCuZnCdSnNi合金粉末。使用扫描电子显微镜,X射线光电子能谱(XPS)对粉末合金的表面氧化和吸附特性进行了研究,并对粉末的表面层结构进行了分析。结果表明:粉末表面氧化主要以Ag,Cu,Zn,Cd,Sn元素的氧化为主,氧化层成分主要为Cu2O,CuO,Ag2O,ZnO,SnO2,CdO,而合金中的Ni元素很少氧化;除此之外,在粉末表面还吸附一层碳氢化合物污染层,离子溅射刻蚀90 s后,O1s峰明显减弱,Cu2p,Ag3d的峰增强,粉末表面氧化层和吸附层的总厚度约为3 nm。

金刚石薄壁钻钎焊工艺

简要阐述了钎焊金刚石薄壁钻用钎料的选择要点,论述了目前流行的几种钎焊方法。主要讨论了钎焊工艺中钎缝厚度、钎焊温度、保温时间、升温速率和降温速率对钎焊接头力学性能的影响。研究表明,钎焊工艺对钎焊接头的力学性能影响很大。只有合理控制钎焊工艺,才能得到力学性能优良的钎焊接头。

一种新型钎料的成型方法及应用

主要设计了一种新型钎料的成型模具———三叶内摆线形滚动拉丝模,对其结构特征给以描述,通过算例将新型钎料与棒状钎料进行对比,详细介绍新型三叶内摆线形钎料的实现过程。结果表明,与棒状钎料相比,新型三叶内摆线形钎料与三钢球的接触面积大,增加幅度为15%～50%。在拉拔长度一定的条件下,与等横截面积的棒状钎料相比,三叶内摆线形钎料的横截面周长及体表面积较大。设计的新型钎料成型模具可有效减少能耗,提高拉拔效率,实现三叶内摆线形新型钎料的产业化。

珩磨工具用中温钎焊材料的研制

针对目前珩磨条钎焊存在的问题,采用中温钎焊对珩磨工具进行了连接试验,对中温钎焊用钎料的化学成分进行了调整,测试了钎料的熔化温度、钎料对珩磨条的润湿性以及钎焊接头的抗拉强度,并比较了不同钎料钎焊后珩磨工具的变形量。研究表明:中温钎焊工艺变形小,强度较高,是珩磨条连接的可行方式。

真空钎焊6063铝合金蜂窝板微观组织

采用4004钎料真空钎焊6063铝合金蜂窝板,研究了不同蜂窝芯厚度对钎焊接头微观组织的影响。结果表明,在钎焊温度为585℃、保温时间为20 min时,厚度为0.10 mm蜂窝芯无法钎焊成形。3种不同厚度蜂窝芯均有熔蚀现象产生。当单层蜂窝芯厚度为0.10 mm和0.15 mm时,在钎焊界面反应区存在白色的Al-Si共晶相,其形貌在单层窝芯厚度0.10 mm时为块状,其形貌在单层窝芯厚度0.15 mm时为树枝状;当单层蜂窝芯厚度为0.21 mm时,白色的Al-Si共晶相消失,仅存在Si元素富集相。双层蜂窝芯厚度为0.10 mm的蜂窝板钎焊界面坍塌;当双层蜂窝芯厚度为0.15 mm时,界面反应区(富Si金属间化合物相)较大,但是芯材没有发生熔解现象,界面反应区与芯材之间也形成部分影响区(α-Al固溶体相),面板与界面反应区之间的影响区也小于双层蜂窝芯厚度为0.10 mm的影响区;当双层蜂窝芯厚度达到0.21 mm时,面板与界面反应区中间的影响区增大,芯材同样没有发生熔解现象,芯材界面反应区变小;即双层蜂窝芯脆性富Si金属间化合物减少,α-Al固溶体相增多。

Sn-0.7Cu无铅钎料显微组织及力学性能在时效过程中的演变

研究了时效处理对Sn-0．7Cu无铅钎料显微组织的影响，结果表明：在时效过程中β-Sn初晶晶粒长大，网状Sn—Cu微细二元共晶组织消失，Cu6Sn5金属间化合物颗粒的数量减少、尺寸增大，并且颗粒间距增大。对钎料的力学性能测试表明：时效时间在0～50h范围时，随着时效时间的增加，钎料的抗拉强度急剧降低，此后随着时效时间的增加，钎料的抗拉强度没有显著变化；钎料的断后延伸率在时效0—100h范围时，随着时效时间的增加而升高，此后随着时效时间的增加，没有显著变化。

表面镀镍对Ag基钎料钎焊YG6X与GH4169的影响

针对AgCuNiMn系钎料在GH4169合金表面的流动性能较弱的问题,在YG6X/AgCuNiMn/GH4169钎焊体系中,通过对比钎料在有无镍镀层的GH4169表面的润湿形貌及最终润湿角的大小,分析了GH4169表面镀镍对钎料在GH4169表面润湿性能的影响;并借助SEM对有镍镀层钎缝组织进行分析,结合接头拉伸性能试验揭示了镀镍层对接头微观组织与力学性能的影响。研究结果表明,在GH4169表面镀镍能显著提高钎料在合金表面的润湿铺展性能,镀镍后AgCuNiMn钎料在合金表面润湿角最小可达4°;在钎料与高温合金界面处存在约20μm的镍层反应区,该反应区在提高钎料润湿性能的同时一定程度上阻碍了高温合金母材中Fe、Cr与Nb等元素向钎缝区域扩散,从而降低了接头的拉伸强度,平均抗拉强度为631.6 MPa。