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。

空气流雾化铝硅共晶合金粉末钎料的粒度分布

对空气雾化制备的A1-Si共晶合金粉末钎料粒度分布进行了研究，结果表明，粉末钎料粒度分布呈双峰曲线，主要分布在105～246μm之间．运用二次破碎机理对颗粒分布特征进行了分析，并推导出液滴发生二次破碎极限尺寸的计算公式．

快速凝固Al-Si-Cu-Zn-Re粉末钎料的制备及其性能

采用快凝技术制备了粒度50-90μm的亚共晶Al-Si-Cu-Zn-Re快凝粉末钎料,对其性能进行了分析。实验结果表明,快凝钎料液相线降低了5℃。与普通钎料相比,快凝Al-Si-Cu-Zn-Re粉末钎料润湿角提高了2.5,抗剪强度提高了28%。快凝钎料组织细小均匀无偏析现象,在钎焊过程中与母材扩散性能好,有利于提高润湿性和接头抗拉强度。采用快速凝固方法制备粉末钎料,不仅工艺简单,储存、使用方便,且可获得性能更优良的钎料,并可用于开发新型钎料。

BNi_2粉末钎料的性能研究

对用气雾化工艺生产研制的BNi2钎料粉末化学成分、颗粒形态、粒度分布、氧含量及熔点进行了检测,并对其微观组织和结构进行了分析。结果表明:BNi2钎料粉末呈球形,成分稳定,氧含量低,组织均匀,各项性能满足钎焊工艺要求,实现了BNi2钎料粉末的产业化和国产化目标。

化学沉淀法制备Mo-Ru钎料粉末的组织结构及钎焊性能研究

采用水合三氯化钌和钼酸铵在红外灯下化学共沉淀反应、通氢还原制备Mo-Ru粉末钎料。利用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射及差热分析等技术,研究粉末的形貌、成分、熔化温度、钎料与钼片、多孔钨的钎焊性能。结果表明:用化学沉淀法制备粉末大部分是MoRu化合物颗粒、少量Mo、Ru单质粉末及微量SiO_(2),粉末粒度D_(80)≤6μm,熔化后与钼片及阴极多孔钨基体浸润性良好,熔化温度为1959.7~1969.6℃,与相图上MoRu共晶钎料的熔化温度接近。

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。

气雾化制备Al-Si钎料粉末的研究

针对铝/不锈钢大面积钎焊对钎料的特殊要求,采用气雾化法制备了Al-Si共晶合金钎料粉末,并对雾化金属熔体质量流率、雾化气体压力及雾化温度等影响雾化效果的主要因素进行了研究.结果表明,在金属液流直径dt=5 mm,雾化气体压力P=1.0 MPa,雾化温度720～770℃的条件下,可制备出75～350μm粉末的质量分数达90%以上的钎料,其各项性能指标均达到法国同类产品的水平.

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。

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。

惰性气体雾化法制备BNi2钎料粉末

介绍了一种制备牌号为BNi2的钎料粉末惰性气体雾化生产工艺, 讨论了生产过程中不同雾化工艺参数、熔炼方式、雾化介质、雾化温度、雾化压力等对钎料粉末质量的影响. 用该方法生产的BNi2钎料粉末呈球形, 成分稳定, 氧含量低（0.013%～0.022%）,工艺性能好. 用于对GH22合金的焊接时, 钎焊接头在800 ℃和850 ℃的瞬时抗拉强度可分别达到335 MPa和143 MPa, 是理想的高温零部件钎焊材料.

铜基钎料粉末的制备和性能研究

采用熔体气雾化法、真空机械破碎法制备BCu35NiMnCoFeSi(B、P)铜基八元合金粉末钎料。研究了真空机械破碎法制粉时间对出粉率、氧含量、铁含量及粉末形状的影响,考查了粉末钎料的填隙性、钎焊接头力学性能。通过对粉末成分、氧和杂质分析认为:真空机械破碎法能获得含氧量较低的粉末钎料。

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。

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。

钎焊时间对TiH_(2)-65Ni+TiB_(2)钎料钎焊连接TiAl合金接头的影响

基于Kissinger方程计算激活能对机械球磨法制备的(TiH_(2)-65Ni)_(1−x)(TiB_(2))_(x)(x=0~17.70wt.%)复合粉末钎料进行成分优化,并采用TiB_(2)含量为8.16 wt.%的最优钎料在1230℃下钎焊连接Ti-47Al-2Nb-2Cr-0.15B(at.%)合金。系统研究TiAl钎焊接头界面组织和形成机理以及钎焊时间(0~20 min)对接头界面组织和抗剪强度的影响规律,并在详尽分析接头界面组织与抗剪强度关联性基础上揭示TiB晶须的强化机制。结果表明,TiAl钎焊接头界面组织为γ-TiAl/α_(2)-Ti_(3)Al+τ_(3)-Al_(3)NiTi_(2)(层Ⅰ)/τ_(3)-Al_(3)NiTi_(2)+α_(2)-Ti_(3)Al(层Ⅱ)/α_(2)-Ti_(3)Al+τ_(3)-Al_(3)NiTi_(2)+TiB(层Ⅲ)/τ_(3)-Al_(3)NiTi_(2)+α_(2)-Ti_(3)Al(层Ⅱ)/α_(2)-Ti_(3)Al+τ_(3)-Al_(3)NiTi_(2)(层Ⅰ)/γ-TiAl。随着钎焊时间的增加,与钎缝基体热力学相容性较好的TiB晶须长径比先增大而后团聚堆积,钎缝中孔洞先消失而后又出现,时间过长时钎缝中还会存在裂纹和高的残余应力,导致接头抗剪强度先增加后急剧减小。钎焊时间10 min时,接头抗剪强度达到最大值332.87 MPa,以准解理断裂方式脆断于层Ⅱ中。通过改变钎焊时间来调控TiAl合金的溶解和扩散量以期生成较多大长径比的TiB晶须,促使接头组织细化、物相分布均匀,为TiAl合金的推广使用及其高质量钎焊连接提供技术支撑。

第三代镍基单晶高温合金大间隙钎焊接头的微观组织和力学性能

采用混合粉末钎料钎焊第三代含铼单晶高温合金,其中混合粉末钎料是利用球磨混粉方法将一种镍基粉末钎料和母材成分相同的高温合金粉混合制成。利用SEM和EPMA分析镍基钎料与高温合金粉配比对接头微观组织的影响,并对四种钎料的钎焊接头进行高温持久性能测试。结果表明:采用镍基钎料的焊缝和混合粉末钎料的焊缝中均存在γ-Ni、γ′、γ+γ′共晶、CrB、Ni3B以及M_(3)B_(2)型硼化物,但混合粉末钎料的残留为熔化的球型高温合金;保持焊缝间隙不变,提高混合粉末钎料中高温合金粉末的配比,可以抑制焊缝中M_(3)B_(2)型硼化物和低熔点相的析出,且硼化物的分布变得更均匀,尺寸变得更小,提高了焊缝成分和组织的均匀性;3种接头的高温持久性能均优于纯钎料接头,当提升合金粉的比例由0%至50%时,接头的持久寿命由15 min提升至34 h,但当合金粉比例增加至60%时,接头中产生大量孔洞缺陷,导致持久寿命下降至4 h。

低熔点Cu-P-Sn-Ni钎料粉末的制备研究

本文精选合金成分,采用真空气雾化法制备了Cu-7%P-6.5%Sn-1.2%Ni(质量分数)低熔点钎焊合金粉末。研究了雾化压力对钎料粉末的粒度影响,得到了粒度分布合理、流动性较好的钎料粉末。通过SEM扫描电子显微分析、化学分析和DSC差热扫描分析等手段对所制得的钎料粉末的微观形貌、化学成分、熔化区间进行表征。结果表明:雾化钎料粉末的表面较光滑,球形度好;合金中P、Sn、Ni元素的成分偏差小,成分均匀,氧含量低至0.047%;钎料的熔点较低,在608.69℃时便开始熔化。

DD5单晶高温合金大间隙钎焊的组织演变与界面形成机制

采用新型Ni-Co-Cr-W-B+DD99混合粉末钎料焊接DD5单晶高温合金,分析钎料成分对接头显微组织演变和接头力学性能的影响,探讨Ni-Co-Cr-W-B钎料/DD99合金粉的界面形成机制与接头形成机理.结果表明,在钎焊过程中,Ni-Co-CrW-B钎料/DD99合金粉的界面上首先形成了g-Ni初生相,B偏析并析出细小颗粒状的M3B2型硼化物,在冷却过程中残余液相形成块状M3B2相、g+g′共晶相和g-Ni+Ni3B+Cr B共晶相.提高混合粉末钎料中DD99合金粉的配比,可有效抑制焊缝中的硼化物和低熔点共晶相的形成,提高焊缝成分和组织均匀性.当DD99合金粉的配比增加至70%(质量分数)时,B可均匀扩散至DD5母材和DD99合金粉中,未观察到低熔点共晶相,界面处脆性化合物相显著减少,接头高温性能提高.接头经过固溶处理和时效处理后,在870℃的高温拉伸性能可提高至1010 MPa.

K417G高温合金大间隙钎焊的组织演变与性能研究

采用低熔点的含硼镍基合金粉末与高熔点镍基合金粉末的混合粉末作为钎料,在真空热压炉中对K417G镍基高温合金进行大间隙钎焊连接。研究了钎料成分对接头显微组织演变规律的影响,分析了接头的强化机制。结果表明,提高钎料中高熔点合金粉的含量,可有效减少焊缝中硼化物的形成量,提高焊缝组织均匀性。当钎料中高熔点合金粉含量为95%(质量分数)时,硼元素扩散均匀,获得弥散分布的颗粒状的M_(3)B_(2)型硼化物,接头的室温和600℃时的抗拉强度分别为971和934 MPa,达到了母材的强度。此外,原位析出于接头界面处的细小弥散碳硼化物M_(23)(C,B)_(6)与基体的共格关系是实现高质量大间隙钎焊连接的重要因素。