钎焊时间对Sn-3.0Ag-0.5Cu/Cu钎焊接头界面化合物的影响

研究了不同钎焊时间下Sn-3.0Ag-0.5Cu/Cu焊点界面金属间化合物生长变化规律和剪切强度变化。结果表明:随着钎焊时间增加,界面化合物平均厚度逐渐增加,且生长的时间指数为0.4。钎焊60s内界面化合物的生长速率较大;随着钎焊时间的增加,钎焊接头的抗剪切强度先增加后降低,这与界面处脆硬相Cu6Sn5生长行为密切相关。

钎焊时间对SiC_P/Al6063复合材料真空钎焊组织性能影响

采用Al5Si28Cu2.5Ti钎料,在真空钎焊炉中钎焊Si CP为55%的Si CP/Al6063铝基复合材料,钎焊温度580℃,研究了钎焊时间对接头组织性能的影响.结果表明,钎焊时间20 min时钎缝存在大量的共晶组织,界面结合强度低,钎焊时间60 min时共晶组织消失,钎缝中有网状脆性相析出,碳化物有偏聚现象,界面有微裂纹,接头性能不好,钎焊时间40 min接头的组织性能最好,抗剪强度为96 MPa.

钎焊时间对排锯性能的影响

采用CT643钎料、高频钎焊工艺对排锯进行焊接试验,研究钎焊时间对排锯性能的影响。用万能力学试验机、电子显微镜测试钎焊接头的剪切强度和组织形貌,体式显微镜测量钢基侧钎料的钎着面积,金相显微镜、洛氏硬度计对比分析热影响区的组织和硬度变化。结果表明:钎焊时间延长,热影响区接头的剪切强度逐渐降低、组织的晶粒长大并形成回火屈氏体,且钢基体钎料的钎着面积逐渐降低,热影响区尺寸增大、硬度降低;当钎焊时间为1.8 s时,CT643钎料渗入钢基体约90μm,钢基体向钎料界面扩散反应形成高度约10μm的竹笋状突起。

钎焊时间对TC4钛合金钎焊接头的影响

采用B-Ti57CuZrNi钎料对TC4钛合金进行了910℃对接钎焊,研究了钎焊时间对合金钎焊接头微观组织和力学性能的影响。结果表明,合金经910℃钎焊15min~60 min后,存在>30μm的扩散层,基体间均达到有效冶金结合。钎焊时间15 min时,钎焊接头组织中存在大块、连续的富Cu、Ni白色铸造组织相,拉伸强度和塑性均较低。随保温时间的延长,钎缝整体宽度增大,焊接接头抗拉强度和屈服强度均有所增加,但过长的钎焊时间会降低钎焊接头塑性。从综合性能考虑,合金钎焊工艺参数应采用钎焊温度为910℃、钎焊时间为30 min~45 min为宜。

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。

钎焊温度与时间对急冷型Sn2.5Ag0.7Cu钎料合金钎焊接头性能及界面IMC生长行为的影响

对所制备的急冷型Sn2.5Ag0.7Cu钎料合金进行了钎焊工艺试验,然后对钎焊接头进行了抗剪强度测试、断口形貌和显微组织分析,研究了钎焊温度与时间对接头性能以及界面金属间化合物生长行为的影响,结果表明:钎焊温度和钎焊时间不同,接头界面处金属间化合物的形成及生长情况也存在差异,并因此影响了接头的强度。

钎焊保温时间对GH738与GH4169镍基合金真空钎焊接头组织性能的影响

用镍基钎料钎焊镍基合金时钎焊保温时间对钎缝易产生金属间化合物、晶界渗入脆化现象有重要影响,因此采用5、15和45min三种钎焊保温时间对镍基合金进行真空钎焊试验,通过光学显微镜、扫描电镜、X射线能谱仪及硬度计等研究了三种钎焊保温时间下钎焊接头微观组织、成分及显微硬度分布等内容。结果表明,随着钎焊保温时间的延长,接头钎料与母材之间的元素扩散越充分,当钎焊保温时间为45min时,接头组织大部分为固溶体。

钎焊保温时间对铝合金散热器真空钎焊焊缝组织和性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜和能谱仪研究了不同钎焊保温时间对LT-3铝合金及铝合金散热器焊缝组织和性能的影响规律。结果显示,当钎焊温度为605℃,保温时间为35 min～70 min时,随着保温时间的延长,Si偏聚越来越少,散热器的爆破强度随着Si偏聚的减少而明显提高。当保温时间为70 min时,爆破强度为16 MPa。

钎焊工艺对钛钎焊石墨与TZM合金接头组织性能的影响

研究了钛合金真空钎焊石墨与TZM合金过程中，钎焊温度和时间对钎焊接头组织和性能的影响。结果表明，接头组织由Ti—TiC反应层和Ti—Mo固溶体层组成。在一定范围内，随温度和时间增加，钎缝层加厚。钎焊工艺参数优化后获得厚度为30-40μm的界面反应层，70～80μm的固溶体层，接头组织均匀，界面平整。抗剪强度达到14．1MPa和15．0MPa，再熔化温度高于1600℃的使用温度，能承受从室温到1600℃剧烈的热循环作用。

TC4/72Ag-28Cu钎焊组织及Ti-Cu化合物生长机理研究

在钎焊温度 1 1 0 3K一定的条件下 ,分析了钎焊时间对 TC4 / 72 Ag-2 8Cu/ TC4钎焊接头组织及分布形态的影响。研究表明 :钎焊时间较短 ,扩散到界面的 Ti、Cu在冷却过程中通过共析转变形成了 Ti2 Cu化合物 ;钎焊时间大于某一临界值 ,由于母材中 Ti大量向钎缝中溶解及在界面 Cu相对浓度的降低 ,使钎缝中 Cu全部固溶在 Ti中 ,最终 Ti2 Cu化合物消失。在此基础上提出了临界钎焊时间的概念。

钎焊金刚石工具钎焊强度评价的研究

利用高频感应钎焊技术,在不同的钎焊时间和真空度条件下制备金刚石工具试样,在自制的装置上测试试样单颗金刚石磨粒的剪切破坏力大小。结合对破坏颗粒的微观观察发现,金刚石磨粒在受剪切力时一般有三种破坏形式:滑移、折断和拔出。由此得出:制备钎焊金刚石工具应选用高级别的金刚石磨粒及高真空度下较长时间的钎焊。

急冷型SnAgCu系钎料合金钎焊工艺及接头性能研究

制备了急冷型SnAgCu系钎料合金,在对其进行熔化特性测定和钎焊工艺试验后,对钎焊接头的力学性能和显微组织进行了测试分析,结果表明:所制备钎料合金的熔化特性满足要求;钎焊温度和钎焊时间对接头的剪切强度有较大影响,工艺参数为275℃×4.5min时,接头强度最高;在钎焊过程中形成的金属间化合物沿界面分布不均匀,且向钎焊缝中生长。

钎焊金刚石磨粒剪切强度评价研究

钎料与金刚石磨粒结合强度的测定与评价是钎焊金刚石工具研究与应用中的关键性问题。文章提出一种新的测试方法,通过剪切试验测试单颗金刚石磨粒的剪切破坏力大小,结合对破坏磨粒的微观分析,对结合强度进行评价。结果发现钎焊金刚石磨粒在受剪切力时,一般有2种破坏形式,分别为脱落、折断。钎焊时间和真空度对结合强度影响明显。在制备钎焊金刚石工具时,应该选用高级别的金刚石磨粒,高真空环境下进行高频感应钎焊金刚石磨粒较为有利。

工艺参数对急冷型SnAgCu系钎料合金钎焊接头组织性能的影响

对所制备的急冷型SnAgCu系钎料合金进行了熔化温度特性测定和钎焊工艺试验,然后对钎焊接头的力学性能和显微组织进行了测试分析,并研究了钎焊工艺参数对接头组织性能的影响。结果表明:在不同的钎焊温度和钎焊时间条件下,接头界面处金属间化合物的形成及分布是不同的,并由此导致了接头抗剪强度的变化。

Cu/Sn37Pb/Cu钎焊接头界面微观结构及其剪切性能

本工作借助扫描电镜(SEM)等手段,针对Cu/Sn37Pb/Cu钎焊接头进行剪切断裂实验,考察并分析钎焊及等温时效处理后焊点接头金属间化合物(IMC)的生长情况以及搭接焊点的剪切强度和断裂模式,旨在深入研究高体积分数界面IMC层对钎焊接头剪切性能及断裂形貌的影响。实验结果表明:在时效处理过程中,界面Cu3Sn层逐渐增厚且逐渐变得平坦。此外,在Cu3Sn/Cu界面观察到柯肯达尔空洞现象,随着时效时间的延长,空洞数量增多且尺寸变大。随着界面IMC层厚度增加,接头的剪切强度先增加后下降,这可能是由于脆性IMC厚度过大或粗化的富Pb相和富Sn相增多引起的。当时效时间与钎焊时间较短时,焊点具有较高体积分数的本体焊料,焊点断裂模式为韧性断裂,随着时效时间或钎焊时间的延长,焊点内IMC体积分数逐渐升高,焊点断裂模式开始转变为韧脆混合断裂,最后转变为脆性断裂。

钎剂与钎焊方法的联系

不同的钎焊方法对钎剂提出了不同的要求。如用于电阻钎焊时，钎剂应具有一定的导电性；用于浸沾钎焊时，钎剂应去除水分，以避免沸腾或爆沸。又如感钎焊的钎焊时间短，加热速度快。要求钎剂的反应要快，活性要大；而炉中钎焊的时间长，加热速度慢，要求钎剂的活性弱一些，但热稳定要好。

钎焊及其设备

在钎焊时间10min，钎焊温度820～900℃的条件下，采用AgCu钎料对C／C复合材料和TC4进行了钎焊试验。利用扫描电镜、X射线衍射分析仪、EDS能谱分析仪对接头的界面组织及断口形貌进行了研究。结果表明，

液态Sn3.0Ag0.5Cu钎料与Cu、Fe及Co基板界面反应研究

研究了在固定温度380℃和不同钎焊时间条件下,液态Sn3.0Ag0.5Cu钎料与Cu、Fe、Co等3种金属基板的界面反应及其界面化合物(IMC)。研究结果表明,随着钎焊时间的增加,三者界面金属间化合物的平均厚度逐渐增加。Sn3.0Ag0.5Cu/Cu界面IMC主要由Cu_6Sn_5和Cu_3Sn组成,经过长时间钎焊后界面化合物大部分是Cu_3Sn。Sn3.0Ag0.5Cu/Fe界面化合物成分是FeSn2,相比另外两种界面,IMC在钎焊过程中生长最慢,形成的厚度最小。Sn3.0Ag0.5Cu/Co界面在短时间钎焊时(1min)会出现分层现象,认为是少量CoSn2和Sn原子在靠近钎料一侧反应生成CoSn3,靠近基板一侧生成CoSn2。长时间钎焊后观察到界面化合物只有CoSn3。通过对数据拟合可得到Sn3.0Ag0.5Cu/Cu、Fe、Co 3种液固反应界面的IMC层的生长率常数分别为9.55×10-6t 0.34,1.51×10^(-6)t^(0.18),0.85×10^(-6)t^(0.45)。比较3种基板,液态Sn基钎料与Cu基板的界面反应速率最快,IMC平均厚度也更厚。