Ti-Zr-Ni-Cu非晶钎料

根据S i3N4陶瓷钎焊性和非晶形成能力的要求,确定非晶钎料合金成分为Ti40Zr25N i15Cu20;采用单辊熔体快淬法成功制备了箔带状Ti40Zr25N i15Cu20钎料合金,并通过X射线衍射、差热分析、电镜线扫描等分析手段证实其为非晶态。试验结果表明,Ti40Zr25N i15Cu20合金其约化玻璃温度Trg=0.76,过冷液相区ΔTx=78 K。

Ag-Cu-Ti钎料钎焊单晶金刚石磨粒的研究

本文根据金刚石与其它元素的结合机理,分析了高强度连接元素Ni、Co、Mn、Si、B,低熔点连接元素Ag、Cu、Zn、Sn和强碳化物形成元素Ti、Cr、W对金刚石的连接作用,研制出6种适合不同焊接条件的钎焊单晶金刚石磨粒的合金钎料。试验结果表明,在焊接温度为940℃,真空钎焊无镀膜单晶金刚石磨粒与45钢基体时,用钎料90(Ag72-Cu)-10Ti合金箔的焊接强度比用AgCu共晶合金箔与Ti箔的焊接强度高。

镧对钛基钎料钎焊Ti_3Al和GH536的影响

研究了La的添加对Ti-Cu-Ni基钎料的性能,以及对Ti3Al和GH536钎焊接头的显微组织和机械性能的影响。研究结果表明:采用添加La的钎料,可显著提高钎焊接头的拉伸强度,其原因在于La能明显提高钎料与母材的润湿性能,促进母材和钎料中元素的扩散。

Ti_3Al对TiCu15Ni15钎料组织的影响

分别以 0 %,2 5 %,5 0 %,75 %,10 0 %比例的Ti3Al替换TiCu15Ni15中Ti,对所得的钎料进行组织形貌及成分分析。研究结果表明 :钎料合金由先结晶低Cu ,Ni含量相和后结晶的高Cu ,Ni含量相组成 ,随Ti3Al增加。低Cu ,Ni含量相减少 ,高Cu ,Ni含量相增加 ,同时由于Nb含量增加 ,背散射图像发生变化 ,先结晶相由灰色逐渐变为亮白色 ,后结晶相成分偏析增加 ,先结晶高Nb相为灰色 ,后结晶低Nb相为黑色 ,至 5 #合金形态发生显著变化 ,灰色相由块团状变为短条或片状 ,其中央为白色边缘为灰色 ,这将引起性能变化。

AgCu基钎料钎焊Ti_3Al基合金的接头组织与性能

在880℃/10 min规范下,采用Ag-28Cu、Ag-35.2Cu-1.8Ti和Ag-27.4Cu-4.4Ti 3种AgCu基钎料进行了针对TD3合金的润湿性试验。试验结果表明,3种AgCu基钎料在TD3合金上表现出了良好的润湿性,并且能成功实现对TD3的连接,接头中未出现熔蚀和裂纹等缺陷。3种接头的钎缝基体主要由Ag基固溶体组成,其中分布着灰黑色的Ti-Cu相;Cu向TD3基体中扩散,与Ti相互作用生成Ti-Cu相的同时,也增加了钎缝的宽度。随着钎料自身含Ti量的提高,接头平均剪切强度逐渐增大,且接头强度受Ti含量影响较为明显。采用Ag-27.4Cu-4.4Ti钎料的接头获得了最大剪切强度,其平均值为163.8 MPa。

Ti-Zr-Ni-Cu非晶钎料钎焊Si_3N_4陶瓷的连接强度

采用Ti40Zr25Ni15Cu20非晶钎料钎焊Si3N4陶瓷,研究钎焊工艺参数对界面反应层和接头连接强度的影响。结果表明:随着钎焊时间的增加和钎焊温度的提高,接头弯曲强度都表现出先上升后下降的趋势;钎焊工艺参数对连接强度的影响主要是由于影响反应层厚度所致;在相同钎焊工艺条件下,采用Ti40Zr25Ni15Cu20非晶态钎料和晶态钎料相比,其接头连接强度提高了84%。

活性Cu-Ni-Ti钎料对Si_3N_4陶瓷浸润性的影响

研究了温度和Ti含量对以Cu85 Ni15 、Cu70 Ni30 、Cu5 5 Ni45 合金为基的Cu Ni Ti合金在Si3N4上浸润性的影响。结果表明 ,随温度和钎料中Ti含量的上升 ,Cu Ni Ti钎料在Si3N4陶瓷上的浸润角减小 ,而随钎料中Ni含量的增加 ,钎料浸润性变差。分析认为 ,钎料在陶瓷上的浸润性不仅取决于活性组元与陶瓷之间反应的标准自由能变化ΔG0 ,还与活性组元在钎料中的存在状态有关。

用(CuZn)_(85)Ti_(15)钎料连接Si_3N_4陶瓷接头的微观结构

采用 (CuZn) 85Ti15钎料 ,研究了Si3N4 陶瓷活性钎焊的接头微观组织结构 .结果表明 :在合适的钎焊条件下可以获得致密的Si3N4 /Si3N4 接头 ;钎缝主要由含有Ti的硅化物和Ti的氮化物的Cu固溶体和Cu2 TiZn组成 ;随着焊接温度从 85 0℃升高 ,界面反应层增厚 ,填充金属中反应物的数量增多 ,尺寸增大 ;Zn能降低钎焊合金的熔化温度并降低钎焊温度 ,这有利于钎料的流动和润湿钎缝 ;Zn的蒸发将随着钎焊温度的上升而加剧 。

Ti对Sn0.7Cu无铅钎料润湿性和界面的影响

研究了Ti的加入对Sn0.7Cu无铅钎料润湿性能以及钎料/Cu界面微观组织的影响。结果表明：在Sn0.7Cu中添加微量Ti,提高了钎料的润湿性能,可使铺展面积提高5%左右,当钎焊时间为3 s时,界面金属间化合物（IMC）形貌由原来的扇贝状变为锯齿状;随着钎焊时间延长,Sn0.7Cu/Cu和Sn0.7Cu0.008Ti/Cu界面IMC层厚度不断增加,其形状逐渐变为板条状,并可观察到IMC在钎料中的溶解、断裂。同等条件下,Ti的加入使界面IMC层的平均厚度减少约10%~25%;晶粒平均尺寸增加20%~75%,且钎焊时间越长,平均尺寸增加越少。

Al-Si钎料对Ti_3Al基合金的表面改性研究

采用Al-Si钎料液相浸渍的反应方法实现了对Ti_3Al基合金的表面改性,且Al-Si与Ti_3Al母材之间形成了良好的界面,涂层由TiAl_3和TiSi_2组成。经过900℃恒温氧化试验后,在涂层外表面与Ti_3Al母材的界面分别出现了Al_2O_3层、Ti-Si层和TiAl层。表面浸渍处理后的试样相对于未加涂层的Ti_3Al试样,其高温抗氧化性明显得到改善,先后经800℃至室温之间的50次循环和900℃至室温之间的50次循环,其氧化速率趋于平缓。未加涂层的Ti_3Al和表面改性后的Ti_3Al的抗拉强度水平相当,但经历过表面浸渍反应热过程的涂层试样,其断后伸长率比原先基体有所改善。

Ti-Zr-Ni-Cu非晶钎料在Si_3N_4陶瓷上的润湿性研究

针对Si3N4陶瓷的高温活性钎焊要求,设计了高温Ti-Zr-Ni-Cu非晶钎料成分,并采用单辊急冷法成功制备了Ti-Zr-Ni-Cu非晶钎料。对比分析了相同成分的Ti-Zr-Ni-Cu非晶和晶态钎料在Si3N4陶瓷表面的润湿情况。结果表明:在低真空条件下,晶态钎料能够润湿Si3N4陶瓷,非晶钎料却因完全氧化而失效。在5×10-3Pa高真空条件下,非晶钎料的润湿性优于晶态钎料,在研究的Ti-Zr-Ni-Cu非晶钎料中,Ti40Zr25Ni15Cu20非晶钎料对Si3N4陶瓷的润湿性最佳。

保温时间对Ti-28Ni钎料钎焊连接Ti60/高铌TiAl合金接头的影响研究

在钎焊温度1 080℃、保温时间0~15min条件下,用Ti-28Ni钎料对Ti60与高铌TiAl合金钎焊连接进行了研究。用SEM,EDS等方法对接头微观组织进行分析,并研究了保温时间对接头连接界面微观组织和力学性能的影响。结果表明:获得的接头无气孔和热裂纹,接头的典型界面结构为Ti60/α+(α+β)/Ti_2Ni+(α+B2)/α+Ti_3Al/Ti_3Al/B2/高铌TiAl合金;当保温时间较短时,断裂发生在钎缝处,钎缝区含大量Ti_2Ni相,随着保温时间的延长,Ti_2Ni相逐渐消失,α+Ti_3Al网状区面积不断增大且向Ti60合金侧偏移,保温时间过长时,接头断裂位置由钎缝区向高铌TiAl合金母材侧偏移,断裂形式为脆性断裂。保温时间10min时,接头平均剪切强度达到最大值139 MPa。

Ag-Ti_4活性钎料钎焊AlN与W-Cu合金研究

研究了在真空条件下采用Ag-Ti4活性钎料对AlN陶瓷与W-Cu合金的活性钎焊。试验获得了性能良好的AlN陶瓷与W-Cu合金的焊接组件,力学性能测试发现,剪切强度可达114.9 MPa,试样断裂发生在AlN陶瓷一侧。通过SEM,EDX方法分析了焊接层的显微结构和元素分布,分析了连接强度较高的原因。通过XRD分析方法测定了焊接的冶金结合及新相的生成。

Ti对Ag—Cu系活性钎料微观组织及性能的影响

研究了Ti对Ag—Cu系活性钎料的润湿性、力学性能及微观组织的影响。结果表明,随着含Ti量(6～12wt%)增加,Ag—Cu—Ti系活性钎料对被焊基体c—BN的润湿性提高,而钎料显微硬度升高脆性增加,钎焊接头强度降低。Ag—Cu—Ti系活性钎料是由α—Ag固溶体、α′—Cu固溶体、Ag—Cu共晶和Ag-Ti、CuTi3等化合物组成。随含Ti量增加,α—Ag固溶体、脆性化合物增加,共晶组织减少,由于脆性化合物增加,钎料铸态组织中有微裂纹形成。当含Ti量为10wt%时,钎焊c—BN接头界面结合致密,形成化合物型界面,实现Ag—Cu—Ti系活性钎料与c—BN的界面冶金结合。

(Ti-50Cu)+Nb钎料钎焊Si/SiC复相陶瓷与殷钢

采用真空钎焊方法,以Ti50Cu+Nb钎料连接Si/SiC复相陶瓷与殷钢。采用扫描电镜进行接头显微组织结构分析,并研究了Nb含量对接头力学性能的影响。结果表明:采用Ti50Cu+Nb钎料连接Si/SiC复相陶瓷与殷钢,可获得连接良好、组织致密的接头,Nb含量40%(体积分数)、钎焊温度970℃、保温时间5 min时,接头室温剪切强度达到最大值122.2 MPa。

Ti基钎料在TiAl基合金表面上润湿性的研究

采用真空钎焊的方法 ,分别在 91 0℃和 1 0 0 0℃对 37.5Ti 37.5Zr 1 5Cu 1 0Ni钎料在TiAl基合金表面上的润湿性进行研究 ,结果证明钎焊温度越高 ,该钎料的润湿性越好 .分析表明在高温下该Ti基钎料润湿性的改善不仅仅与表面张力的降低有关 。

用Ti50Cu＋W钎料连接Si／SiC复相陶瓷与殷钢的研究

采用真空钎焊方法,以Ti50Cu+W钎料连接Si/SiC复相陶瓷与殷钢。观察分析了获得接头显微组织结构,测定了接头的力学性能,研究了工艺参数和增强相W含量对接头组织结构和力学性能的影响。研究结果表明:采用Ti50Cu+W钎料连接Si/SiC复相陶瓷与殷钢,可获得连接良好、组织致密的接头,W含量30%(体积分数),钎焊温度970℃,保温时间5min时,接头室温剪切强度达到最大值106MPa。

多层复合钎料钎焊Ti(C,N)基金属陶瓷与45钢接头的组织

采用由Ag-Cu-Ti+Mo钎料、铜箔和Ag-Cu钎料组成的多层复合钎料,对Ti(C,N)基金属陶瓷和45钢在不同温度(890,920,950℃)和不同时间(10,20,30min)下进行了真空钎焊,根据接头截面形貌和剪切强度确定了最佳钎焊温度和保温时间,并分析了最佳工艺下钎焊接头的显微组织。结果表明:随钎焊温度的升高或保温时间的延长,Ag-Cu-Ti+Mo钎料与金属陶瓷间的界面反应层厚度增大,铜钛金属间化合物增多,两侧钎料区中的铜基固溶体增多,接头的剪切强度先增后降;最佳钎焊工艺为钎焊温度920℃、保温时间20min,此时接头剪切强度最大,从金属陶瓷向45钢,接头组织依次为Cu3Ti2+Ni3Ti金属间化合物,银基固溶体+铜基固溶体+钼+铜钛金属间化合物,铜,银基固溶体+铜基固溶体。

钴对钛基钎料钎焊Ti3Al的影响

研究了Co的添加对Ti-Zr-Ni-Cu钎料的性能,以及对Ti3Al基合金钎焊接头的显微组织和机械性能的影响。研究结果表明:采用添加Co的钎料,具有良好的润湿性和流动性,可显著提高钎焊接头的拉伸强度。

含Ti钎料钎焊碳纤维复合材料与钛合金的界面微观分析

采用几种钎料对碳纤维复合材料与钛合金进行真空钎焊,重点探讨了含Ti钎料钎焊碳纤维复合材料与钛合金连接界面的微观组织。研究表明,含Ti钎料润湿连接碳纤维复合材料与钛合金TC4的过程可分为五个阶段:钎料与母材的物理接触以及钎料的熔化;原子的扩散;反应层的生成;反应层沉积变厚,润湿复合材料;形成接头。研究结果对于碳纤维复合材料与钛合金的连接及在重要航天器中的应用具有重要参考价值。