C18000铜合金搅拌摩擦焊接头微观组织与性能

对3.5 mm厚的C18000铜合金板进行搅拌摩擦焊焊接试验.在焊接速度120 mm/min,转速1 200 r/min工艺下获得无缺陷焊接接头.在金相显微镜下对接头的宏观形貌、微观组织进行观察,用扫描电镜和透射电镜对母材和搅拌区组织进行观察分析.结果表明,接头区大致分为母材区、热影响区、热力影响区和搅拌区,搅拌区晶粒细小均匀,热力影响区晶粒沿边界切线方向被拉长;搅拌区Cr3Si相部分溶解,搅拌区组织中的Cr单质相和Ni2Si相溶解导致接头硬度和抗拉强度下降.搅拌区平均硬度为151.4 HV;接头抗拉强度为497 MPa,达到母材的72%;接头电导率下降为35%IACS.

C18000铜合金激光焊缝组织和力学性能

对3mm厚的C18000铜合金板分别进行了激光焊接和激光填丝焊接研究,重点分析了焊缝的组织、成分和力学性能。结果表明,直接采用激光焊接时,焊缝出现了晶粒长大的现象,显微硬度为90HV,强度仅为313 MPa;采用ERNiCu-7焊丝进行激光填丝焊时,焊缝内Ni的质量分数自上而下从31%降至10%,焊缝组织为单相固溶体,显微硬度提高到130~180HV,强度提高到391 MPa,性能优于直接激光焊接的。

高纯稀土钇靶材和铜合金背板扩散焊接技术研究

以高纯稀土钇材料及铜合金(C18000)材料为研究对象,研究了高纯稀土钇靶材和C18000合金背板在不同工艺条件下的扩散焊接性能。首先,通过Gleeble热模拟试验,研究了不同温度下稀土钇材料和C18000合金材料的屈服强度,以确定高纯稀土钇靶材和C18000合金背板的HIP扩散工艺;然后在不同的HIP焊接工艺下,研究异种材料间的扩散焊接强度。结果表明,在温度500℃及以下,稀土钇和C18000合金在110 MPa的压力下均不会发生明显的屈服变形;C18000合金的屈服强度明显高于稀土钇靶材,但是在400℃~500℃他们的硬度相差不大;高纯稀土钇靶材与C18000合金背板经过焊接温度450℃,压力110 MPa,保温3 h的扩散焊接后,扩散区深度约为12μm,焊接界面实现冶金结合,焊接强度达到81 MPa,满足8~12英寸大尺寸靶材的高溅射功率要求;当焊接温度提高至500℃,压力110 MPa,保温3 h的扩散焊接后,稀土钇和C18000间因形成金属间化合物相,导致焊接强度降低。