Cu-34Mn-6Ni-xSn钎料钎焊MnCuAl合金/430SS接头的组织及性能分析

用Cu-34Mn-6Ni-xSn(x=6、8、10 wt%)钎料,对MnCuAl合金/430SS钢进行高频感应钎焊,表征接头组织、各区域显微硬度、接头剪切强度,并分析钎料成分对组织和力学性能的影响。结果表明,钎料中Sn含量会引起钎缝宽度、MnCuAl合金侧部分润湿区域的形貌和宽度、钎缝中心区硬度发生变化。6Sn、8Sn钎料焊后钎缝宽度基本一致,而10Sn钎缝宽度明显减小;6Sn、8Sn和10Sn钎料焊接后部分润湿区的宽度分别为0、200、460μm;钎缝中心区的平均硬度由6Sn至10Sn逐渐升高,与钎料本身的硬度变化一致。6Sn、8Sn和10Sn钎焊接头的剪切强度分别为320、307、293MPa,断裂形式均为混合型断裂,裂纹贯穿MnCuAl合金侧的IMC层和钎缝中心。

镀Ni层对MnCuAl合金/430SS钎焊接头中金属间化合物的影响研究

母材与钎缝界面处的金属间化合物会降低MnCuAl阻尼合金与430不锈钢钎焊接头的结合强度,进而降低焊接结构的使用性能。采用在430不锈钢表面电镀Ni层后再进行钎焊的方法对有害的金属间化合物进行抑制,同时探究不同厚度Ni层对接头组织、金属间化合物的影响规律和机理。结果表明,镀Ni层与基体界面处无明显缺陷,镀Ni层能够与430SS母材良好结合。对于钎焊接头,未镀Ni时,在430SS侧界面处分布着γ-(Fe,Mn)固溶体层,在两侧的反应层与钎缝中心区之间均存在连续分布的IMC,且伴随着钎剂残留;电镀8μm Ni层时,焊后镀Ni层完全溶解,在430SS侧界面处仍分布着γ-(Fe,Mn)固溶体层,但接头中金属间化合物消失,且只有极少数钎剂残留;镀层为20μm时,焊后在430SS侧有一层残余镀Ni层,未发现γ-(Fe,Mn)固溶体层,金属间化合物消失,且未见钎剂残留。分析认为,当镀层厚度分别为8μm、20μm时,Ni层分别是通过合金化作用、阻隔作用抑制了金属间化合物的生成。