铝合金/铜/不锈钢接触反应钎焊及晶界渗透行为分析

在Al/Cu接触反应钎焊接头中易出现晶界渗透.为此,通过6063铝合金/镀铜层/1Cr18Ni9Ti不锈钢的接触反应钎焊获得晶界渗透形貌,并对晶界渗透机理进行了初步探讨.结果表明,Al/Cu之间的晶界渗透现象十分显著,在接触反应钎焊温度为570℃,保温时间为60 min时,晶界渗透深度达到了200μm左右;原子向晶界扩散是产生晶界渗透的必要条件,但不是充分条件,产生晶界渗透的关键因素在于晶界与基体原子互扩散通量不等,促使空位向晶界迁移,大量空位向晶界迁移的结果造成晶界出现极其微小的沟槽直至产生细微裂纹,在毛细管力作用下,共晶液相被吸入显微沟槽,从而形成晶界渗透;1Cr18Ni9Ti不锈钢一侧界面反应层由Fe-Al金属间化合物构成,与之相邻区域主要含Cu-Al金属间化合物,焊缝组织由Al-Cu共晶及大块状铝的固溶体组成.

6063铝合金接触反应钎焊接头组织及晶界渗透行为研究

采用Cu箔及Cu箔-Mg粉-Cu箔作为反应层材料,在特定的工艺参数条件下,对6063铝合金进行了真空接触反应钎焊试验,初步分析探讨了钎缝微观组织结构和晶界渗透现象。研究结果表明,单层Cu箔形成的钎缝组织由α-Al固溶体和CuAl_2金属间化合物构成,晶界渗透现象较为严重:使用Cu箔-Mg粉-Cu箔形成的接头组织由Al(Mg,Cu)固溶体、CuAl_2二元金属间化合物、复杂三元金属间化合物及Al_2MgO_4构成,接触反应层中加入Mg粉,晶界渗透出现滞后现象。

AgCu28钎料钎焊无氧铜晶界渗透行为分析

使用AgCu28钎料多次钎焊无氧铜和其他材料时,极易造成无氧铜母材性能下降.为解决此问题,针对采用AgCu28钎料焊接的无氧铜-无氧铜、无氧铜-镀镍不锈钢和无氧铜-蒙乃尔3种钎焊接头的微观组织进行观察,发现无氧铜-无氧铜的钎焊接头中钎料与焊缝结合紧密,接头组织良好;而无氧铜-镀镍不锈钢和无氧铜-蒙乃尔的钎焊接头中AgCu28钎料沿着无氧铜晶界进行扩散,即出现明显的晶界渗透现象.成分检测表明,含Ni母材中的Ni元素在钎焊过程中快速溶解进钎料,经分析认为Ni元素在钎料中的溶解是导致钎料对无氧铜产生晶界渗透的主要原因.

铝合金晶界结构控制与钎焊过程晶界渗透行为的研究

近年来,汽车的轻量化已成趋势。汽车热交换器用钎焊铝箔替代铜箔,不但可以减轻汽车自重,而且还能降低生产成本。但由于铝箔散热器钎焊加工过程中会发生皮材中Si向芯材渗透,使芯材溶蚀以至于影响整个散热器的使用性能。采用金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)分析、织构能谱分析等实验设备和手段研究不同控制轧制工艺及热处理工艺对Al/4343/Al以及4343/3003铝箔组织和钎焊渗透的影响,探索钎焊过程中晶界渗透行为的机理。研究结果显示,纯Al以及3003铝箔再结晶晶粒均随着热处理温度的提高而长大。钎焊后Al/4343/Al发生沿晶界渗透,并且小角度晶界相对于大角度晶界不容易发生渗透,而中间退火及精轧率对晶界渗透行为无显著影响。而4343/3003则主要发生液膜迁移(在钎焊过程中,液体的前端会形成液膜,在液膜前端的固体合金的溶质会重新分布)。钎焊前后Al/4343/Al以及4343/3003铝箔组织的织构取向趋于一致。本文采用SEM,EBSD等多种微观分析方法,深入研究了钎焊工艺对晶界渗透行为的影响,其结果对复合钎焊铝箔材料的退火和轧制等工艺具有指导意义。

高丰度稀土永磁体晶界渗透技术研究

钕铁硼磁体不断应用于高新领域,给中国稀土永磁产业提供了更广阔的发展空间。但稀土镨钕大量消耗,共伴生的镧、铈等高丰度稀土元素却大量堆积。研究发现,镧、铈、钇等高丰度稀土磁体能部分替代钕铁硼磁体,不仅减少镨钕的消耗,而且将稀土资源平衡利用。鉴于高丰度稀土磁体磁性能低而不能直接应用到实际生活中的原因,科研工作者展开一系列研究。结果表明:用低成本晶界渗透技术能进一步提高高丰度稀土磁体的磁性能。一方面,能尽量多使用高丰度稀土,且少使用中重稀土;另一方面,过多使用高丰度稀土元素渗透,对磁体剩磁影响不大,利于优化磁体综合磁性能。本文主要介绍晶界渗透纳米晶和微米晶高丰度稀土永磁体的研究现状。

Zn-Al-Li系和Zn-Al系钎料对SiC_p/ZL101铝基复合材料的润湿性

为表征降熔元素Zn在铝基复合材料钎焊中的扩散行为及其对去膜效果的影响,并改善Zn基钎料的润湿性（添加活性元素Li）,用坐滴法在520℃、10-30 min、5 L/min流动Ar保护条件下测试纯Zn、Zn-5Al二元共晶、自制Zn-6Al-1Li三元共晶、自制Zn-21Al-3Li三元包共晶共4种钎料对SiCp/ZL101铝基复合材料的润湿性。结果表明：对于无Li的Zn基钎料,随保温时间的延长,Zn仅在局部范围可沿晶界扩散入Al基体,出现晶界液化甚至溶蚀,但难以出现晶粒液化,钎料/母材界面间隙依然难以消除;对于含Li活性钎料,Li的适度添加（约3%,质量分数）使得Zn的渗入在整个界面趋于均匀分布,消除了局部溶蚀与界面空隙,对润湿性有良好改善效果;Zn的渗入引起大量尺寸约为10μm的（Si）块在界面析出。