Ti_(43.76)Zr_(12.50)Cu_(37.49-x)Ni_(6.25)Co_(x)非晶钎料真空钎焊TC4钛合金/316L不锈钢

根据双团簇模型设计并制备了Ti-Zr-Cu-Ni-Co系非晶钎料,用于真空钎焊TC4钛合金和316L不锈钢,分析了钎料中Co元素含量对钎焊接头界面微观组织形貌、力学性能及断裂行为的影响规律.结果表明,钎焊接头可划分为TC4/扩散区(Ⅰ区)/钎缝中心区(Ⅱ区)/界面区(Ⅲ区)/316L,界面典型微观组织结构为TC4/β-Ti+Ti_(2)Cu/(Ti,Zr)_(2)(Cu,Ni)+Ti_(2)Cu+Ti_(2)(Cu,Ni)+TiFe/(Fe,Cr)_(2)Ti+α-(Fe,Cr)+τ+γ-(Fe,Ni)+σ/316L,随着Co元素含量的增加,接头剪切强度先升高后降低再升高,当Co元素含量为1.56%时达到最大310 MPa,不添加Co元素时,接头断裂于钎缝中心区(Ⅱ区);当Co元素含量为1.56%~6.24%时,接头断裂于靠近316L母材的界面区(Ⅲ区)附近,断裂模式为典型的解理断裂.

镍/钼复合中间层钎焊连接C/C复合材料和304不锈钢

本文使用在BNi-2或AgCuTi箔片钎料中添加金属中间层(Ni、Mo或Ni/Mo)的方法有效提高了C/C复合材料和304不锈钢真空钎焊接头的强度,并先后对接头的微观结构、连接机理和力学性能进行分析。分析表明,BNi-2+Ni/Mo接头的微观结构包括Cr_(3)C_(2)、Ni(s,s)、Cr_xNi_(y)+MoNi_(4)、MoNi_(4)+Cr_(x)M_(y)和Ni(s,s)+Cr-Fe;AgCuTi+Ni/Mo接头的界面则由TiC、Ag(s,s)+Cu(s,s)、Ni、Ag(s,s)+Cu(s,s)+MoTi、Mo和MoTi+Cu(s,s)+Ag(s,s)构成。有限元模拟结果表明,AgCuTi钎料加持下的镍/钼复合中间层能够有效缓解C/C母材与焊缝界面间的残余应力。室温下BNi-2+Ni/Mo、AgCuTi+Ni、AgCuTi+Mo和AgCuTi+Ni/Mo钎焊接头的平均剪切强度分别为2.57 MPa、10.91 MPa、23.81 MPa和26.77 MPa,有效验证了有限元结果的可靠性。

基于Fe-Cr-Ni基钎料的SUS444/SUS304接头钎焊工艺及组织与性能

采用新型Fe-Cr-Ni基钎焊材料对SUS444/SUS304异种不锈钢进行真空钎焊,研究了搭接接头的扩散连接机制,探究了钎焊温度、搭接间隙参数对显微组织和室温抗剪强度的影响规律,最后分析了T形接头在酸性介质中不同时间的浸泡腐蚀行为。结果表明,在钎焊过程中,钎料在SUS444母材侧扩散作用较为明显,存在较宽的元素扩散区,钎缝主要由两侧界面区先凝固Fe(Cr,Ni,Si)固溶体、钎缝中心区(Fe,Cr,Ni)_(3)P金属间化合物及Fe(Cr,Ni,Si)固溶体形成的类似共晶组织构成;钎料对钎焊温度较为敏感,温度过高,易产生虚焊孔穴,导致抗剪强度下降明显;钎料对搭接间隙敏感性较小,可满足大间隙钎焊要求。在钎焊温度1125℃、搭接间隙35μm条件下,抗剪强度最大达到177.3 MPa。T形接头腐蚀优先发生在钎角共晶组织中的Fe(Cr,Ni,Si)固溶体,浸泡腐蚀288 h后,溶液侵蚀至钎角界面区,并蚀穿先凝固固溶体,对母材进行电偶腐蚀。

CZ锆合金与316L不锈钢真空钎焊接头的界面组织及力学性能

采用BAg72Cu银基钎料对CZ锆合金与316L不锈钢进行真空钎焊,研究了其界面微观组织及力学性能。结果表明,经真空钎焊后其接头界面组织连续且致密,钎料与两侧母材均实现了良好的冶金结合。钎焊温度为800、820、850℃时,从不锈钢侧到锆侧的接头组织依次为Fe(Cr,Zr)_(2)、Zr(Fe,Cr)_(2)、(Zr,Cu)、Zr_(2)Ag、α-Zr+Zr_(2)Cu+Zr_(2)Ag。钎焊温度为880℃时,由于铁元素大量扩散,焊缝中生成了Zr3Fe相。820℃钎焊时接头的室温抗剪强度最高,为125 MPa。银铜钎料的加入使接头显著硬化,近不锈钢侧的扩散层硬度值最大,约为725 HV。所有钎焊工艺下,剪切断裂都发生在母材锆合金与钎料之间的界面,断口形貌为典型的河流状花纹和台阶,为脆性解理断裂。

Al_(2)O_(3)陶瓷和316L不锈钢钎焊接头的组织与性能

为了降低钎焊接头残余应力,采用AgCuTi-Cu-AgCuTi钎料对Al_(2)O_(3)陶瓷与316L不锈钢进行真空钎焊连接,分别研究了钎焊温度(820、850和880℃)及Cu箔厚度(0.05、0.1和0.2 mm)对Al_(2)O_(3)陶瓷/316L不锈钢钎焊接头组织和性能的影响。结果表明:当中间层Cu箔厚度为0.1 mm时,钎焊接头的组织为Al_(2)O_(3)/Cu3Ti3O+Ag(s, s)+Cu(s, s)+Cu3Ti/Fe2Ti/316L;随着钎焊温度升高(Cu箔厚度为0.1 mm),钎焊接头剪切强度出现先降低后升高的趋势,在880℃钎焊10 min保温后,接头组织分布较为均匀,剪切强度最大,为79.2 MPa。随着Cu箔厚度的增加(钎焊工艺为880℃保温10 min),促进了Cu-Ti金属间化合物的生成,Cu基固溶体增多,焊缝变宽,钎焊接头的组织较为均匀致密,剪切强度呈上升趋势,Cu箔厚度为0.2 mm时,接头的剪切强度最大,为148.8 MPa。与直接使用Ag-Cu-Ti钎料的钎焊接头相比(接头的剪切强度为54.3 MPa),采用Cu箔做中间层的钎焊接头的剪切强度明显更高。

低真空条件下温度对镀锌废钢脱锌的影响

利用火法脱锌直接还原法,在低真空和氧化气氛条件下对镀锌废钢试样进行热态实验,对比分析低真空条件下温度对镀锌废钢脱锌的影响。采用扫描电镜(SEM)、能谱仪分析(EDS)、光谱分析仪(XRF)等方法表征分析试样表面形貌及元素分布,探究镀锌废钢的最佳脱锌条件,并从热力学角度分析其脱锌原理。结果表明:一定范围内温度对镀锌废钢脱锌效果的影响呈正相关,温度越高脱锌效果越好,考虑到工业成本,最佳脱锌温度为950℃;氧化条件下950℃时,镀锌废钢最外层表面锌的质量分数降至5%、脱锌率为95%,产生的大面积氧化锌薄膜阻碍进一步的氧化反应;低真空条件下950℃时,镀锌废钢表面锌的质量分数不足1%、脱锌率达99%,外层不生成氧化膜,大部分锌由蒸汽形式挥发,脱锌深度大于前者,低真空条件在镀锌废钢脱锌方面更具优势。

不锈钢真空钎焊接头组织和力学性能研究

采用BNi-2、BNi-5、ВПР-1、Cu四种不同钎料真空钎焊1Cr18Ni9Ti不锈钢,对其焊接接头的显微组织和力学性能进行了分析。结果表明:钎缝的组织与钎焊温度和钎料的成分等因素有关。使用BNi-2钎料钎焊得到的钎缝组织中出现了大量的化合物相;而采用BNi-5、ВПР-1钎料,钎缝中有少量化合物相;Cu钎焊时,钎缝中得到单相组织。BNi-2钎焊接头力学性能较差,而其余三种钎料钎焊接头力学性能较好,其中Cu钎焊接头性能最高。

TiC/NiCr金属陶瓷与1Cr13不锈钢的真空钎焊

以CuMnNi和CuMnCo合金为钎料,采用真空钎焊方法实现了TiC/NiCr金属陶瓷与1Cr13不锈钢的牢固连接。研究了钎料类型及钎焊工艺对钎缝接头力学性能与微观结构的影响。结果表明,采用CuMnNi钎料时在1050℃保温30min的钎焊工艺下获得了最高界面抗剪强度为338MPa,而采用CuMnCo钎料时在1050℃保温60min的钎焊工艺下获得了最高界面抗剪强度为274MPa,剪切断口发生在金属陶瓷靠近钎缝侧。良好的界面扩散互溶是获得较高界面连接强度的主要原因。并通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射分析等方法对钎焊接头微观组织、剪切断口进行了观察和分析。

不锈钢真空钎焊焊接接头的组织和力学性能

主要对采用BNi 2、BNi 5、BПP 1、Cu四种不同钎料的 1Cr1 8Ni9Ti不锈钢真空钎焊焊接接头的显微组织和力学性能进行分析。结果表明 :钎缝的组织与钎焊温度和钎料的成分等因素有关 ,在本次试验条件下 ,使用BNi 2钎料钎焊得到的钎缝组织中出现了大量的化合物相 ;而采用其余三种钎料 ,即BNi 5、BПP 1和Cu钎焊时 ,其钎缝中只有少量的化合物相 ,钎缝接头的力学性能与其显微组织有关 ,使用BNi 2钎料钎焊的焊接接头力学性能较差 ,而其余三种钎料钎焊的焊接接头力学性能较好。上述试验结果可为研究真空钎焊提供必要的试验数据和理论依据。

YG8硬质合金与2Cr13马氏体不锈钢真空钎焊及热处理一体化工艺研究

采用CuMnCo钎料,对YG8硬质合金和2Cr13马氏体不锈钢进行真空钎焊以及焊后淬火处理,研究分析了钎焊温度、钎焊间隙及淬火处理对接头组织和性能的影响。实验表明,采用此种焊接工艺能够得到组织致密,结合良好的焊接接头,钎缝中心区组织为均匀的Cu-Mn基固溶体,在两个界面反应区为Fe-Co基固溶体;在钎焊温度为1085℃,钎焊间隙为0.20mm时,得到了最佳钎焊接头,抗弯强度为732MPa;钎焊后进行970℃淬火处理,接头强度略有下降,但仍能达到581MPa。

钎缝间隙对316L不锈钢真空钎焊接头组织的影响

采用镍基钎料BNi2+40%BNi5对316L不锈钢进行真空钎焊。主要通过光学显微镜、电子探针显微分析仪、硬度计等研究了3种钎缝间隙下钎焊接头的显微组织、钎缝成分分布以及钎缝显微硬度。结果表明316L不锈钢的钎焊接头主要由固溶体、共晶组织及网状化合物组成,硼、硅是导致化合物相产生的主要合金元素;随着钎缝间隙的减小,钎焊接头中金属间化合物相的含量逐渐减小,当钎缝间隙为30μm时,接头组织基本为固溶体。

BNi-2+BNi-5复合钎料钎焊316L不锈钢接头界面组织及分析

为克服单独使用BNi-2钎料真空钎焊不锈钢时存在界面化合物多和母材晶界渗入脆化等缺陷,采用在BNi-2钎料中加入高熔点BNi5钎料的方法对316L不锈钢进行真空钎焊研究,主要研究了6种不同比例复合钎料的高温熔化特征、钎焊接头微观组织和钎缝成分分布等内容.研究结果表明复合钎料加热时出现两个熔化区分别是BNi-2钎料熔化区和BNi-5钎料熔化区,当复合钎料的质量比例为60%BNi-2+40%BNi-5时,钎缝内部为固溶体组织和断续的化合物组织,并且此时钎缝附近母材和钎料成分相互作用减弱,晶界渗透现象明显减少.

5005铝合金与1Cr18Ni9Ti的真空钎焊分析

采用Al-Si-Mg钎料成功实现了5005铝合金与1Cr18Ni9Ti不锈钢的真空钎焊,借助扫描电镜、能谱分析仪和X射线衍射仪对焊后接头界面组织进行分析,同时对接头抗剪强度进行测试.结果表明,焊后接头界面结构从1Cr18Ni9Ti不锈钢侧到5005铝合金侧的界面组织依次为Fe Al,Fe Al3,FemAln+αAl.随着钎焊温度的升高或保温时间的延长,接头抗剪强度均呈现先升高后降低的变化趋势.当钎焊温度为580℃,保温时间为15 min时,接头抗剪强度达到最大值49 MPa.接头断裂形式受钎焊温度的影响,当钎焊温度较低时,接头断裂于铝合金侧氧化膜层及FemAln+αAl反应层;温度升高至580℃时,接头断裂于FemAln+αAl反应层中,接头抗剪强度最高.

铜合金与不锈钢的真空钎焊研究

对铜合金与不锈钢组合的喷注器结构的真空钎焊工艺进行了实验研究,确定了铜合金与不锈钢(QCr0.8和1Cr18Ni9Ti)钎焊时的温度、保温时间等最佳钎焊工艺参数。观察分析了钎焊接头的微观组织,并对接头的致密性进行了检测。研究表明,通过应用本实验研究获得的最佳工艺参数能够得到内外部质量、密封性能优良的接头。

真空钎焊不锈钢接头的钎缝组织和相组成特征

用金相试验、Ｘ射线衍射物相分析和电子探针分析方法，系统地研究了４种镍基钎料钎焊１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ的钎缝组织特征和相组成及其随热处理时间的变化规律。研究结果表明，用ＢＮｉ１ａ和ＢＮｉ２钎料钎焊（１１２０℃，１０ｍｉｎ）的缝宽为０．１０ｍｍ的钎缝由αＮｉ、Ｎｉ５Ｓｉ２，ＣｒＢ和Ｆｅ４．５Ｎｉ１８．５Ｂ６组成，近缝区扩散层由αＦｅ，γＦｅ和Ｆｅ２Ｂ组成。用ＢＮｉ５钎料钎焊（１１７５℃，１０ｍｉｎ）的缝宽为０．０５ｍｍ的钎缝由αＮｉ，Ｎｉ５Ｓｉ２和Ｎｉ１６Ｃｒ６Ｓｉ７组成。用ＢＮｉ７钎料钎焊（１０５０℃，１０ｍｉｎ）的缝宽为０．０５ｍｍ的钎缝由αＮｉ，Ｎｉ２Ｐ和（Ｆｅ，Ｎｉ）３Ｐ组成。

保温时间对304不锈钢板翅结构真空钎焊的影响

应用镍基钎料BNi2对304不锈钢板翅结构进行真空钎焊试验,进行了强度试验和微观组织观察。研究了钎焊保温时间对强度和微观组织的影响。结果表明,保温时间对硼元素扩散影响很大,从而对强度和微观组织产生影响。保温时间太短,硼元素来不及扩散,遗留在钎缝中间生成脆性化合物,使得接头强度降低;保温时间太长,会导致母材过度溶解于钎缝,导致缺陷增加,同时太长时间的高温暴露,使得界面出现溶蚀现象。因此,对于304不锈钢板翅结构的钎焊,保温时间控制在25分钟左右较为合适。

Mo-Cu合金与1Cr18Ni9Ti不锈钢真空钎焊接头的组织性能

采用Ag-Cu-Ti钎料,控制钎焊温度为910℃,保温时间为20 min,可以实现Mo-Cu合金与1Cr18Ni9Ti不锈钢的真空钎焊,接头抗剪强度为75 MPa.采用扫描电镜、能谱分析仪和显微硬度计对Mo-Cu/1Cr18Ni9Ti接头组织特征及性能进行分析.结果表明,钎焊接头靠近1Cr18Ni9Ti钢一侧,主要形成Ag-Cu共晶组织和少量的TiC相;靠近Mo-Cu合金一侧,Ag,Cu元素在合金与钎缝间相向扩散,共晶组织消失,以富铜相为主.钎缝的显微硬度明显低于Mo-Cu合金和1Cr18Ni9Ti不锈钢母材,无脆性化合物生成,剪切断口呈现剪切韧窝的形貌特征.

不锈钢低真空加热过程去膜机理分析

在低真空条件下对供应态及800℃空气中氧化过的0Cr18Ni9不锈钢进行加热,同时对供应态不锈钢板进行熔融铜中浸泡试验.结果表明,低真空加热使不锈钢表面氧化膜结构发生变化,而这种氧化膜不能阻止熔融铜对不锈钢板的大量溶解.通过对真空钎焊不锈钢去膜机理的探讨以及热力学计算,提出低真空条件下碳能够起到还原松动氧化膜的作用;当熔融铜沿着开裂的氧化膜流动接触到不锈钢基体,在Ni原子向液态铜中优先扩散的带动下,不锈钢快速溶解并将氧化膜抬起,在表面张力作用下最终实现低真空钎焊氧化膜的彻底破除.

1Cr18Ni9Ti不锈钢/Ti6Al4V钛合金真空钎焊工艺研究

采用Ag-Cu-Ti钎料进行Ti6Al4V(TC4)钛合金和1Cr18Ni9Ti不锈钢的真空钎焊,观察分析了其在钎焊温度为790～870℃和保温时间为1和3min时钎缝界面微观组织和成分分布。研究结果表明,钎缝宽度随着钎焊温度的升高而降低,随着保温时间的增加而增加;扩散层厚度随着保温时间的增加而增加。Ti是焊缝中反应物多少的决定因素。在钎焊温度790℃,保温3min时能得到较好的焊缝组织,界面无裂纹出现。

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。