固体润滑剂对无镀铜焊丝导电嘴磨损性能的影响

采用扫描电镜和体视显微镜研究了固体润滑剂对无镀铜焊丝导电嘴磨损性的影响.结果表明,随着固体润滑剂成分的改变,导电嘴磨损形式发生变化,导电嘴质量损失率和导电嘴孔径磨损率随之改变;焊丝表面涂敷以石墨+纳米Fe2O3和石墨+纳米Fe3O4为主的固体润滑剂时,磨损形式以轻微磨粒磨损为主,导电嘴质量损失率和孔径磨损率显著降低,分别为0.27%和0.31%、16.2%和22.3%,导电嘴温度是影响固体润滑剂润滑性的重要因素,以石墨+纳米Fe2O3和石墨+纳米Fe3O4为主的固体润滑剂能实现从室温到较高温度范围内的连续润滑.

高品质高可靠性钎料的技术发展及应用

结合国际高品质钎焊材料的研究现状和未来发展方向,总结了新型铝基钎料、银基钎料、铁基钎料及钎焊技术的国内外最新研究进展与应用成果.AlSiCu基低熔点钎料具有较高的强度和较好的耐腐蚀性能,特别是添加微量稀土元素后能通过变质作用降低表面张力和促进界面元素扩散,适用于高强度铝合金、铝-钢、钛合金的连接.新颖的纳米多层膜低温钎料及涂层制备技术取得一系列新的研究结果,与钎焊技术相结合具有良好的应用前景;特殊的钎焊新技术,如超声波辅助钎焊、等离子-激光复合钎焊为实现无钎剂和非真空环境下材料的液相连接提供了新的解决方案.

钎焊过程数值模拟研究进展

综述了近年来钎焊数值模拟技术的研究进展,并对数值模拟技术向系统化、精细化和精确化发展的趋势进行了预测.得出了以下结论:1)采用有限容积法和分子动力学法对钎料熔滴的润湿铺展行为进行模拟,有助于研究多物理场耦合条件下钎焊工艺参数对钎料熔滴在基体表面的润湿、铺展和填缝的影响;2)有限元法可以较为准确地模拟钎焊接头应力场和残余应力分布、钎焊过程的温度场,以及对接头力学性能进行评估,模拟结果与试验结果基本吻合.简化本构模型、引入材料性能参数、考虑界面传质和反应产物的影响等方面仍然是未来研究的难点和重点.

退火处理工艺在纳米多层膜材料研究中的应用进展

与传统块状材料相比,纳米多层膜因其小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应,表现出独特的光、磁、电、力学和热学性能,可作为光电材料、光吸收材料、电磁波吸收材料、磁记录材料和低温连接材料,被广泛应用于光学器件、半导体、电磁防护、加工制造、表面防护以及电子封装等领域。纳米多层膜的微观结构与宏观物理力学性能具有强烈的尺度效应。由于受制备工艺所限,纳米多层膜内部存在的空位、位错等缺陷导致其在复杂服役环境中难以完全满足耐热、耐磨和耐腐蚀等要求,限制了纳米多层膜的发展。而在集成电路和芯片制造领域,纳米多层膜器件常处于偏离常温的苛刻工作环境中,具有较高表面自由能的亚稳态纳米多层膜在受热情况下会通过两相互扩散、层内脱离和界面结构变化等方式,趋向达到低能量的稳定结构,从而破坏了多层膜内部的微观结构,导致其熔点降低、超硬等特性消失或减弱。因此,研究纳米多层膜的微观结构演化、热稳定性及其失效机理,直接关系到纳米多层膜体系的服役寿命和可靠性。退火工艺作为一种常见的热处理手段,被广泛应用于消除金属内部的缺陷,从而达到改善材料性能的目的。对于在高温条件下工作的纳米多层膜,退火工艺也是延长其使用寿命的有效手段。目前退火工艺在纳米多层膜研究中的主要应用方向有:(1)通过改变退火温度、保温时间和冷却速度,改善纳米多层膜的性能;(2)通过提高退火上限温度,研究退火温度对纳米多层膜热稳定性的影响,获得保持微观结构稳定的临界温度。研究发现,适当的退火工艺可以细化纳米多层膜的晶粒结构,增加致密度,降低缺陷密度,诱导产生特殊结构,增强原子与位错的交互作用,从而提高薄膜的透光率,改善薄膜光学性能或磁学、电学和力学性能;(3)在一定温度区间内对纳米多层膜进行退火,通过TEM、XRD等手段观察多层膜内部界面的结构变化、原子扩散情况及新的物相生成情况,从而研究了纳米多层膜的结构稳定性、化学稳定性和力学稳定性。本文综述了退火工艺在纳米多层膜改性以及热稳定性研究中的应用进展,讨论了退火工艺对纳米多层膜性能(光学性能、磁学性能、电学性能、力学性能)的影响。重点介绍了退火处理温度对不互溶纳米多层膜体系热稳定性和组织演变的影响机理。最后指出了退火工艺在纳米多层膜研究中的进一步应用方向,以期对高强度、高热稳定性纳米多层膜的设计制备及在材料焊接/连接、集成电路、切削刀具、吸波涂层等领域的广泛应用提供重要的理论和应用价值。

药芯组成及工艺参数对ENiCrMo3T0-4焊丝电弧稳定性的影响

采用汉诺威弧焊质量分析仪研究了ENiCrMo3T0-4药芯焊丝中药芯组成及焊接工艺参数对电弧稳定性的影响.结果表明,随着焊丝药芯组成中CaO/(SiO_2+TiO_2)的减小,熔渣碱度越小,焊接电弧稳定性越好;相比电压标准差/电压变异系数、电流标准差/电流变异系数和燃弧时间变异系数,短路时间标准差/短路时间变异系数和燃弧时间标准差更能准确地反映焊接电弧稳定性;在正常焊接工艺参数范围内,随着工艺参数的增大,焊接电弧稳定性越来越好.

工艺参数对可伐合金/DM308钼组玻璃激光焊接接头结合性能的影响

采用YLS-6000型光纤激光器对可伐合金4J29与钼组玻璃DM308进行激光焊接,研究了工艺参数对接头强度和界面结构的影响,分析了界面元素扩散行为.结果表明,激光功率为700~800 W,焊接速度为4.5 mm/s,离焦量为0时,接头抗剪强度达到最大值,为10.97 MPa;4J29/DM308激光焊接头界面结合良好,存在反应层,分界线清晰可见.玻璃侧有大量气孔产生,界面某些部位存在少量气孔,导致产生微裂纹;在高温条件下,元素扩散越均匀,界面反应生成Fe_2SiO_4越多,接头强度越高.

纳米材料在无镀铜焊丝中的研究现状

无镀铜焊丝是未来气保护实芯焊丝的发展趋势.综述了纳米材料在无镀铜焊丝中的研究现状,得出:1)无镀铜焊丝表面的纳米涂层使自腐蚀电位正向增加,焊丝的耐蚀性增强;焊接时熔滴细化,熔滴过渡频率加快,电弧稳定性增强.2)纳米添加剂在摩擦界面通过物理吸附或摩擦化学反应成膜、"微滚珠"、"微抛光"等机制降低摩擦副的摩擦因数和磨斑直径,为减少无镀铜焊丝导电嘴磨损提供了理论指导.

中间层对可伐合金4J29/钼组玻璃DM308激光焊接接头结合性能的影响

采用YLS-6000型光纤激光器对可伐合金4J29与钼组玻璃DM308进行激光焊接,研究了中间层对接头强度、界面结构和界面结合机理的影响,分析了界面元素的扩散行为.结果表明,Mo-Mn-Ni中间层可以减少接头边缘较大的裂纹,Ni2O3-MnO2-B2O3中间层可以减少玻璃侧的微裂纹和气泡数目;4J29/DM308激光焊接头承载能力最弱的部位为靠近玻璃侧,穿过气泡发生断裂,Mo-Mn-Ni中间层接头的抗剪切强度最大为10.96 MPa,Ni2O3-MnO2-B2O3中间层接头抗剪切强度最大值为13.46 MPa;Ni2O3-MnO2-B2O3中间层接头界面过渡层的厚度大约为30～40μm,过渡层存在明显的枝晶生长,接头界面XRD相分析结果表明,界面过渡层为Fe和Si立方晶系的复合氧化物FeSiO3和Fe7SiO10,接头界面EDS分析结果表明,Fe,Co,Ni等元素在整个界面区域内发生了扩散融合,界面结合主要靠化学反应和元素扩散连接.

反应性纳米多层膜的机理研究及其应用

介绍了反应性纳米多层膜常用体系、燃烧反应机理及性能,并综述了其在异种金属连接、金属与非金属连接、电子封装以及其他方面的应用。得出以下结论:随着对微观反应机制研究的深入,分子动力学模拟方法和原位动态电子显微技术成为研究反应性纳米多层膜微观反应机制的两种必备技术;从自蔓延反应辅助软钎焊到直接作为钎料应用于瞬间液相扩散连接,反应性纳米多层膜的应用领域逐渐扩大,并有向非连接应用方向发展的趋势。

电子束毛化对硼硅玻璃在可伐合金表面润湿性的影响

增加实际紧密接触面积能提高玻璃在金属表面的润湿性,文中提出了一种将可伐合金表面进行电子束毛化的方法来提高表面粗糙度.采用座滴法研究了硼硅玻璃在毛化后可伐合金表面的润湿性.结果表明,电子束毛化可以增大可伐合金表面的有效接触面积,促进熔融玻璃的润湿铺展,润湿角随着加热温度的升高和保温时间的延长而逐渐减小.硼硅玻璃和氧化层之间的主要反应产物为Fe_2SiO_4,金属表面的高能束毛化和预氧化处理有效促进了玻璃-金属的机械-化学结合,有利于提高玻璃与金属的连接强度.

不锈钢药芯焊丝中铁粉/长石对焊接烟尘中Cr(Ⅵ)的影响

采用汉诺威电弧质量分析仪、高速摄像机和激光粒度仪等研究了不锈钢药芯焊丝中铁粉/长石比对不锈钢药芯焊丝电弧稳定性、焊接烟尘平均颗粒尺寸、烟尘中Cr(Ⅵ)含量及其生成率.结果表明,短路过渡生成的焊接烟尘平均颗粒尺寸比粒状过渡小,烟尘中Cr(Ⅵ)/总Cr(n/N)的比值大;在同一焊接参数下,当药芯中铁粉/长石比例在1.8时,短路过渡时间最短为1 033μs,焊接电弧稳定、焊接烟尘颗粒平均尺寸为1 154 nm,Cr(Ⅵ)的含量及Cr(Ⅵ)/总Cr(n/N)的比最小,分别为1 555.8 mg/kg和24%.

超音速火焰喷涂制备WC-12Co薄涂层的进展

HVOF 喷涂制备WC-12Co 耐磨涂层的厚度通常在50 至500μm 之间,这个厚度既可以确保涂层结构均匀,同时也保证了足够的材料储备用来进行有效的磨损保护.对于表面需要高精度的零部件,厚涂层必须采用成本高昂的精准加工、磨削和抛光工艺.因此,制备光滑的薄涂层是非常有必要的.在本研究中,HVOF 工艺以细的团聚烧结型WC-12Co 粉末（2 ～ 10μm）为原料制备薄碳化物涂层,涂层厚度可降至50μm 以下.本论文系统研究了送粉速度、喷枪速度和轨道间距的变化对涂层厚度的影响,并重点研究了涂层的硬度和表面粗糙度的变化.

药芯组成及工艺参数对ENiCrMo3T0-4药芯焊丝气孔敏感性的影响

采用体式显微镜、优化设计软件研究了ENiCrMo3T0-4药芯焊丝中药芯组成及工艺参数对气孔敏感性的影响。结果表明:随着焊丝药芯组成中SiO_2/ZrO_2、TiO_2/ZrO_2、(TiO_2+ZrO_2+SiO_2)/MnO的减小,气孔敏感性降低;气体流量的改变对焊缝表面针眼气孔数的影响不大,但气体流量过小会产生条虫状气孔;当焊接电压25 V、焊接电流160 A、干伸长量20 mm时,焊缝金属针眼气孔数最少,焊丝气孔敏感性最低;增大固液相温度区间及氢在高温熔渣中的溶解度,可以降低焊缝金属气孔敏感性。