混合钎料对镍基单晶高温合金大间隙钎焊接头组织和性能的影响

【目的】采用一种新型镍基钎料和母材成分一致的高熔点合金粉混合的方法制备出混合钎料,研究了添加的高熔点合金粉的粒径和配比对钎缝微观组织和力学性能的影响。【方法】采用扫描电子显微镜对钎焊接头的析出相、元素分布、微观组织进行了分析,并对钎焊接头的硬度及持久性能进行了测试。【结果】研究表明,接头主要由钎料合金区(FAZ)、界面连接区(IBZ)和扩散影响区(DAZ)三部分组成。钎料合金区主要由M3B2和M8B型硼化物及γ/γ′相组成。界面连接区由γ和γ′沉淀强化相组成。当合金粉粒径为44μm和75μm时,均可得到无缺陷的焊接接头;但当合金粉粒径尺寸达177μm时,钎缝内会形成孔洞缺陷。【结论】随着合金粉比例的提高,接头连接区的显微硬度有所上升。当合金配比由30%到50%,接头的持久寿命由15 h增加至34 h;但进一步提升比例至60%时,接头的持久寿命下降至0.6 h。该文的结果可为实现高温热端零部件的连接和修复工程应用提供理论依据和参考价值。

6063铝合金真空钎焊工艺研究

采用快冷甩带技术制备了Al-33.3Cu-6.0Mg-3.0Ni组分的箔状钎料,并把部分箔状钎料磨成粉状钎料,分别对6063铝合金进行真空钎焊,对钎焊接头的剪切强度进行测定,通过光学显微镜、扫描电镜结合能谱分析等方法对接头显微组织进行观察和分析。结果表明,真空钎焊最优工艺参数为:使用箔状钎料,压力4 MPa,加热温度为550℃、保温时间30 min。使用箔状钎料钎焊的接头剪切强度最大值为50.22 MPa,剪切强度明显高于使用粉状钎料钎焊的接头,粉状钎料钎焊接头中大量黑色点状区域的存在是造成接头强度明显降低的直接原因。

金刚石/铜基钎料粉末注射成型工艺参数的优化

通过正交试验对金刚石/铜基钎料粉末小型薄壁件的注射成型工艺参数进行了优化。结果表明:当模具温度为40℃,注射压力为12MPa,注射温度为150℃,注射流量为20cm3·s-1时,为最佳工艺参数组合,能获得表面光整、组织均匀的注射生坯;随着注射压力的增大,注射生坯密度增大;注射温度升高,生坯密度降低;注射流量增大,生坯密度先升后降。

大间隙钎焊用混合粉状高温镍基钎料的润湿性和显微组织

用一种含Al,Ti元素的镍基钎料粉末与γ'相沉淀强化型镍基高温合金FGH95的粉末混合,制备了大间隙钎焊用混合粉状高温镍基钎料。实验表明,采用合适的混合比例,混合粉状钎料对1Cr18Ni9Ti不锈钢具有较好的润湿铺展性。该混合钎料所获得的钎缝金属的合金化效应显著,Al+Ti合金元素的最大含量达到了5.49%。焊态钎缝中,除Nb,W等个别元素外,其他主要强化元素无明显偏析,且经1180℃/4h扩散处理可消除合金元素的偏析。钎缝金属的组织状态较为均匀,基体为等轴γ固溶体枝晶,枝晶间分布有颗粒状、短条状的化合物相以及少量的γ+γ'共晶组织。另外,在γ固溶体中分布着大量弥散细小γ'沉淀强化相。

保温时间对K452高温合金钎焊接头组织与性能的影响

采用钴基钎料及镍基合金粉料,分别在1170℃保温10min、60min和120min的钎焊工艺下,对K452镍基铸造高温合金进行真空钎焊实验,通过扫描电镜和能谱分析仪进行了接头显微组织观察与物相分析,并测试钎焊接头的高温力学性能。结果表明:在保温60min的工艺规范下,界面实现较好的结合,钎缝内部孔洞缺陷较少,钎缝组织均匀,有利于钎焊接头性能的提高;在更长的保温时间120min下,钎缝内部又有蚀孔缺陷形成,且较多的白色块状化合物在合金粉颗粒间聚集长大,但界面结合良好,钎焊接头性能较高,900℃抗拉强度达到400MPa,900℃/100MPa持久寿命为141h55min。

多级雾化制粉技术对粉状钎料粒度组成的影响

为了提高多级雾化制粉技术所得粉末的品质,通过改变合金液流直径、雾化介质压力和合金溶液过热度三者的参数,分析其对粉末粒度组成的影响。实验结果表明:合金液流直径愈小,所得细粉末也愈多,但液流直径小于2mm时,雾化过程失败;合金熔液的过热度愈高,细粉末产出率愈高,但过热度超过200℃后,会增加雾化粉末的氧化程度,最终影响粉末的品质;当雾化介质压力增大时,细粉的产出率会提高,但仅仅提高雾化压力,而不注意漏嘴和雾化器的尺寸与雾化参数合理匹配,不能确保提高细粉收得率。

粉状铝基钎料的钎焊性能研究

介绍了粉状铝基钎料的制备方法·探讨了以粉状铝基钎料为焊料·钎焊铝材的工艺性能．从表面张力的角度出发．讨论了粉末粒度对铝材钎焊工艺和性能的影响．结果表明：采用粒度在150-180μm的粉状铝基钎料钎焊铝材，其焊件的剪切强度较高；采用粒度大于300μm的粗钎料或粒度小于150μm的细钎料钎焊铝材，其剪切强度较低．粉状铝基钎料的氧含量随粒度的减小而增加；用细粉（粒度小于28μm）占3％（质量分数）的粉状铝基钎料钎焊时，钎料的铺展面积与无细粉时的铺展面积相当．

基于BNi76CrP粉末钎料的1Cr18Ni9Ti与T2异种材料真空钎焊工艺研究

采用BNi76CrP粉末钎料开展了1Cr18Ni9Ti与T2异种材料的真空钎焊工艺试验,研究了不同钎焊温度下BNi76CrP粉末钎料对1Cr18Ni9Ti不锈钢和T2紫铜的润湿性能和钎焊性能。结果表明:在960~980℃范围内BNi76CrP粉末钎料对1Cr18Ni9Ti不锈钢与T2紫铜具有良好的润湿性能,且随钎焊温度的升高润湿性呈逐渐增强趋势。在钎焊温度960~980℃下保温5 min时,得到良好的1Cr18Ni9Ti不锈钢与T2紫铜钎焊接头组织,接头具有良好的耐压性能和气密性能,未见裂纹、气孔等缺陷。

镍焊膏的制备

以镍基合金为原料,高纯氮气为雾化气体,在合适的熔体温度、熔体漏速和雾化气体压力下,可制备出球形度好、氧含量0.014%、粒度约70μm的镍钎料粉末.以工业白油和聚合物为成膏体制备的镍焊膏,其焊接质量达到了国标要求.

粉状铝基钎料的高频钎焊工艺研究

介绍了粉状铝基钎料的制备方法,探讨了粉状铝基钎料的工艺性能。从表面张力的角度出发,讨论了粉末粒度、氧含量、加热速度、加热均匀性、钎料钎剂比例等因素对高频铝材钎焊工艺和性能的影响。结果表明:用粒度在150~180μm的粉状铝基钎料钎焊铝材,其钎焊剪切强度较高;加热速度较快、加热盘温度均匀的钎焊效果较好;钎料钎剂的比值在10∶8~10∶10范围钎焊效果较好。

红外隐身涂料发射率影响因素研究

对金属填料、涂层固化工艺以及着色颜料等因素对涂料红外发射率的影响开展了实验研究,结果表明:随着铝粉含量增加,发射率降低;酚醛-铝粉体系最佳固化温度为60℃,固化时间为12 h;选择硫化镉为着色颜料,含量不超过2%(质量分数)可以满足可见红外兼容。

SnAg1.0Cu0.5对Ag30CuZnSn药芯钎料润湿性能及钎焊接头力学性能的影响

向Ag30CuZnSn药芯钎料药粉中添加SnAg1.0Cu0.5(SAC105)粉末,研究了不同SAC105含量对Ag30CuZnSn药芯钎料钎缝组织及钎焊接头性能的影响.结果表明,SAC105的加入可以显著提高Ag30CuZnSn药芯银钎料的润湿铺展性能,随着SAC105的添加量增加,Ag30CuZnSn药芯银钎料的润湿铺展面积增大.这主要是因为Sn元素的增加能显著降低钎料的熔化温度,从而增大液态金属的过热度,降低液态金属的粘度,增强液态金属的流动性,最终提高Ag30CuZnSn钎料在304不锈钢表面的润湿铺展性能. SAC105添加量为20%(质量分数)时,钎缝组织最细,主要由交织状的银基固溶体构成,相应的钎焊接头抗剪强度最大为453 MPa,提高了29.9%.

K452合金钎焊接头组织与性能

采用钴基钎料及镍基合金粉料,在1 170℃保温60 min的钎焊工艺下,对K452镍基铸造高温合金进行了45°坡口对接试样真空钎焊实验,通过扫描电镜和能谱分析仪分析了接头显微组织观察与物相,并进行了钎焊接头的高温性能测试。实验结果表明,钎焊接头界面结合良好,钎缝组织主要以固溶体为主,钎料组织填充于镍基合金粉颗粒间并存在小块状白色化合物,细小颗粒状化合物弥散分布于合金粉填料颗粒内部;钎焊接头900℃抗拉强度达到400 MPa,900℃/100 MPa持久寿命为133 h37 min。

石墨对铜基自润滑材料高温摩擦磨损性能的影响

通过基体多元合金化和选用不同粒度的石墨颗粒,采用常规粉末冶金方法制备了铜基石墨固体自润滑材料,在大越式OAT-U型摩擦磨损试验机上考察了复合材料从室温到500℃温度条件下的摩擦磨损性能,利用扫描电子显微镜观察分析磨损表面形貌,进而探讨其摩擦磨损机理.结果表明:在室温条件下,石墨颗粒越小,则复合材料的摩擦系数越小,减摩自润滑效果越好;在室温至500℃条件下,选用合适的石墨粒度(0.3～0.5mm)和多元基体合金化,可使铜基石墨固体自润滑材料保持较好的自润滑特性.

钎料钎剂复合型绿色钎料研究进展

钎焊是制造业的关键基础技术之一,复合钎料是践行钎焊绿色化、自动化的重要手段,与传统钎料相比,复合钎料可实现钎剂定位—定温—定时—定量精准反应。综述了国内外钎料钎剂复合型钎料的分类和特点,分析了药芯钎料、药皮钎料、粉末合成钎料等的制备技术、成分设计和典型应用,指出了目前研究的不足,并对复合钎料未来的发展方向提出了建议:借助材料基因组技术开发高活性低排放的低银无镉钎料,持续创新复合钎料加工制备技术如搅拌摩擦加工、电磁致塑技术;加强质量监控、控形提性开发表面质量优良的连续型盘装、桶装药芯复合钎料以替代传统手工条状钎料,加速我国钎焊自动化进程。

工艺参数对高铟高锡银基钎料粉末电磁压制成形的影响?

根据离散元相关理论,利用EDEM软件对高铟高锡银基钎料粉末电磁压制过程进行仿真模拟,探究工艺参数对Ag–Cu–Sn–In系钎料压制过程中的影响规律,分析钎料粉末的致密化行为,并研究Sn元素和In元素对钎料粉末相对密度的影响;在不同电压和电容条件下,对Ag–19.5Cu–15In–15Sn钎料粉末压制过程进行了仿真模拟,分析不同放电参数对压坯相对密度的影响;最后通过压制设备制备钎料压坯,对仿真结果进行验证。结果表明,在相同压制力下,In质量分数越高,获得的压坯相对密度越大;在电容相同的情况下,电压越大压坯的相对密度越大,但增幅逐渐减缓;在电压相同的情况下,电容越大压坯的相对密度越大,但增幅大致不变。实验验证结果表明,仿真误差小于8%,钎料电磁压制离散元仿真模型具有一定的参考价值。

不锈钢管表面多孔层真空制备工艺试验研究

为确定不锈钢表面多孔层的烧结工艺参数,通过改变粉末类型、粒径以及烧结气氛等因素,在不同烧结温度下进行了烧结试验,最终确定了合适的工艺。结果表明:烧结气氛是决定烧结结构以及母材性能的关键因素,真空烧结可保证烧结过程的顺利进行;随着烧结温度的升高,烧结时间的延长,烧结结构的结合强度升高,而孔隙率则呈急剧下降的趋势;粉末粒径不是影响孔隙率的主要因素,但是孔隙的当量直径随粒径的增大有变大的趋势,而混合粒径的粉末得到的烧结结构能得到孔隙当量直径分布较宽的烧结结构。另外,烧结管可有效提高沸腾传热系数,降低沸腾温差。

CeO_(2)对Ag30CuZnSn药芯银钎料润湿性能及钎焊接头组织与性能的影响

向Ag30CuZnSn药芯银钎料中添加CeO_(2),研究CeO_(2)对Ag30CuZnSn药芯银钎料的润湿铺展性能和钎焊接头性能的影响,探索CeO_(2)对药芯银钎料润湿铺展性能和钎缝组织的作用机理。研究结果表明:药芯钎剂粉末中加入CeO_(2)能提高Ag30CuZnSn药芯银钎料的润湿铺展性能,CeO_(2)添加量达到0.3%(质量分数,下同)时,对药芯银钎料的改进效果最佳。理论分析认为这是因为高价态的CeO_(2)具有氧化作用,可与T2紫铜表面的Cu2O发生氧化反应生成CuO和Ce2O3。同时,CuO、Cu2O与CeO_(2)、Ce2O3及钎剂中的B2O3生成CuO·Ce2O3·B2O3等盐类,促进了去膜反应的进行,从而提高了银钎料在紫铜板表面的润湿铺展性能。药芯钎剂粉末中添加过量CeO_(2)时,熔点较高的CeO_(2)反而增加了液态钎剂的粘度,未参与反应的CeO_(2)会阻碍熔融钎剂的铺展,进而阻挡熔化的Ag30CuZnSn银钎料在T2紫铜表面的润湿铺展。CeO_(2)作为高熔点氧化物,加入钎剂中后既能起到形核质点的作用,又能作为界面活性剂去除氧化膜。因此,火焰钎焊时,CeO_(2)能细化Ag30CuZnSn药芯银钎料钎焊接头的钎缝组织,当CeO_(2)添加量达到0.3%时,细化效果最佳。钎缝组织的细化使得钎焊接头抗剪强度提高了10%以上,钎焊接头断口组织的形貌和变化规律印证了上述结果。

气雾化钎料粉制备工艺过程模拟分析

利用商用流体计算动力学软件Fluent分析了具有不同的出气道交角的4个雾化器所产生的气体单相场。研究发现,在每个雾化器产生的气体单相场中,都存在一个气体涡流区域位于导流管下游,且该区域中心气体反向流动。对比了雾化器交角和气体压力对涡流区位置的影响。同时,在导流管尖端的周围存在一个环形的负压区,在涡流区内部存在一个高压区。在气液双相工作状态时,这两个区域的气体流动和气压作用将会使导液管中流出的液柱转变为液膜,两种力控制了液体的变形过程,通过模拟验证这个转变的过程。

纳米粉体填料改性环氧树脂及其防腐性能研究进展

介绍了纳米粉体填料改性环氧树脂防腐性能的研究,主要包括纳米氧化物、纳米非金属填料和纳米金属填料改性环氧树脂,并对环氧树脂防腐蚀未来的研究方向进行了展望。