基于粉末压片技术的新型复合焊锡片制备工艺研究

为探究粉末压片技术在制备复合焊锡片中的应用,并研究不同压制工艺参数对复合焊锡片力学特性、微观形貌和钎焊性能的影响。采用SAC305合金粉末与自研助焊剂预混合,通过粉末压片技术制备复合焊锡片,并设计了三水平三因素的正交试验,分析了压力、压制温度和压制时间对复合焊锡片性能的影响。结果表明,压力是压制参数中对复合锡片性能影响最大的,当压力不足时,复合锡片的显微结构可以看到锡合金粉之间明显的界面区分,且粉末形变量较小,孔隙率较高;随着压力提高,粉末发生明显形变,界面逐渐模糊,孔隙率也减小;不同工艺参数对钎焊扩展率及空洞率的影响较小。在压力5000 MPa,压制时间30 s,温度60℃条件下制备的复合焊锡片具有良好的钎焊性能,孔隙率最小为7.2%且具备一定的自身强度,在镍片上的钎焊润湿性良好,焊后空洞率低于0.1%。与传统表面涂敷助焊剂的预成型焊锡片相比,粉末压片制备的复合焊锡片在钎焊性能上相当,且具有更高的成品率,对批量应用具备一定的技术可行性。

一起特高压换流变压器油中总烃超标问题的分析和处理

某特高压换流变压器运行时油中总烃超标,最后被迫退出运行,返厂检修。利用油色谱分析、长时空载试验、局部放电试验、超声波定位、解体检查等手段,对故障原因进行分析,最终确定换流变压器总烃超标与三角形硅钢片、纠结线虚焊导致的两处过热点有关,并进行了相应处理,处理后换流变压器顺利通过了出厂试验,为类似故障的分析和处理提供了参考。

薄钢板点焊接头超声信号分析

采用水浸超声聚焦直入射法对镀锌薄钢板点焊接头进行了质量评价。详细分析了点焊接头的A扫描信号、B扫描及C扫描图像特征,探讨了沿焊核直径B扫描评价焊点质量方法的可行性。研究结果表明,采用这种方法不但可以定性评价虚焊接头与完好接头,还可以定量计算出上下表面压痕深度及熔核直径。对比沿焊核直径B扫描图像与横截面的金相图像,两者吻合较好,证实了检测结果的准确性。

中间夹层对不锈钢复合板界面结合性能的影响

在实验中借鉴了钎焊及扩散焊工艺的一些特点,运用中间夹层材料来促进不锈钢与碳钢的复合·主要对影响复合的各种因素,包括压力、温度、保温时间、保护气体等进行了一系列的实验,摸索出了几种中间夹层材料能够发挥最佳效果的工艺参数·在采用银铜锌中间夹层材料时,通过实验总结出当复合温度为750℃,首道次压下率为25%时可以实现不锈钢与碳钢之间的良好复合·使用纯净的氩气能够有效地防止复合表面的氧化·另外从理论上较为深入地分析了各项工艺参数对复合效果的影响·

汽车B柱碰撞失效变形过程仿真重现

为了预测整车侧面碰撞试验中B柱的碰撞性能,应用Hypermesh/Ls-Dyna软件建立B柱零部件级碰撞仿真模型。根据整车碰撞试验中B柱的变形情况设置仿真模型中B柱约束条件,并依据整车和蜂窝铝质量以及蜂窝铝形状选择合适的冲击块的形状和质量,调整B柱和冲击块的相对高度位置以符合真实碰撞试验。由于B柱含有多种不同材料,故综合考虑多种强度焊点失效和多种材料断裂失效,根据不同金属材料间的极限焊点力的大小和材料的极限断裂应变来设置仿真中焊点和材料的失效。最终结果表明,仿真准确地复现了焊点失效和板料断裂失效现象。该仿真分析也为B柱及类似零部件的碰撞仿真提供了合理方法,提高了仿真的合理性。

镁合金AZ31B的激光-TIG复合热源缝焊工艺

以AZ31B变形镁合金为主要对象,研究了其激光-TIG复合热源缝焊工艺特点,探讨了缝焊表面成形、缝焊熔深的影响因素以及缝焊缝的抗剪强度变化规律。结果表明,激光-TIG复合缝焊的焊缝为明显的“图钉型”形貌,上部分为TIG电弧焊接成形,下部分为典型的激光焊接成形。镁合金复合热源缝焊具有焊接速度高、焊缝成形美观、焊接参数范围较宽等特点,接头抗剪强度较高,是一种优良的焊接方式。

搅拌摩擦焊接头形成过程的二维观察与分析

用紫铜作标示材料,进行了LF6铝合金的搅拌摩擦焊试验,焊后在与焊缝表面平行的截面上,观察了标示材料在焊缝中流动的痕迹。结果表明,搅拌摩擦焊过程中,焊缝材料在水平面的流动与焊缝中心是不对称的,在焊缝的前进边,材料既向搅拌头前方流动也向搅拌头后方流动;在焊缝的返回边,材料只是向搅拌头后方流动,且有部分材料进入前进边。根据试验观察结果,建立了焊缝金属在水平面上的二维挤压模型,并用运动分解、合成的方法研究了探针周围热塑性材料的流动趋势,模拟了标示材料在焊接过程中的流动状态,模型能较好地解释试验所观察到的现象。

1420铝锂合金薄板激光焊接头的撕裂韧性研究

对 1420铝锂合金及其激光焊接头的撕裂韧性进行了研究。试验按照美国材料试验学会ASTMB871—01《铝合金产品撕裂试验标准》进行。同时调查了铝合金及激光焊接接头的硬度分布及显微组织。撕裂试验表明,所有试样的启裂能均高于裂纹扩展能。不论启裂能还是裂纹扩展能,基材均高于焊缝及热影响区,基材L T方向高于T L方向。断口观察发现,基材的断口表面,特别是T L方向存在长而深的撕裂凹槽,焊缝及热影响区试样表面主要是沿晶或沿亚晶的脆性断口。由基材的高韧性到焊缝与热影响区的低韧性,是由于发生了断裂模式的转变,发生了由延性断裂向沿晶脆性断裂的转变。

功率组件基于等离子清洗的免钎剂真空软钎焊技术

为解决功率电子产品中陶瓷电路板与热沉载体功率组件焊接效率低、空洞率高等问题,对焊接过程中的焊料类型,真空度以及空洞率进行了研究,提出了一种新的免钎剂真空焊接方法。研究结果表明,使用等离子清洗的焊片可显著提高抽真空速率,并减少气泡,降低空洞率;采用新焊接方法得到的试样空洞率低、焊接效率高、质量一致性好,可用于高可靠性功率电子产品中。

含镍中间层铍青铜微电阻点焊接头形成机理

采用微电阻点焊对0.1 mm厚铍青铜薄片加入0.05 mm的镍中间层进行了搭接点焊,通过拉剪试验、光学显微镜、扫描电镜和能谱分析,研究了镍中间层对超薄铍青铜微电阻点焊接头形成过程和接头强度的影响.结果表明,含镍中间层的超薄铍青铜微电阻点焊接头主要包括钎焊连接和熔化-钎焊混合连接机制.其形成过程会经历铜合金润湿铺展、元素扩散、镍铜界面反应和金属凝固四个过程.在这两种接头中,钎焊连接接头断裂方式为沿结合面断裂,熔化-钎焊连接接头断裂方式为纽扣断裂,断口都呈现韧性断裂与脆性断裂混合特征.

阻焊塞孔工艺改善

通过改良阻焊塞孔工具、规范网印塞孔操作、修改后固化参数,改善公司阻焊塞孔质量不稳定的问题。

复合钢板焊接接头处高温蠕变特性及安全评定

从蠕变机理、试验研究和有限元数值分析3个方面着手,综述了当前国内外对金属焊接接头的高温蠕变特性研究现状。对复合钢板焊接接头高温蠕变的检测与安全评定方法进行了探究。

Ni-Cu泡沫/Sn-Pb复合钎料低温钎焊镀银铝合金板接头显微结构及力学性能

采用80%孔隙度的Ni-Cu/Sn-Pb复合钎料在230℃钎焊镀银铝合金,研究了钎焊时间对接头显微结构以及力学性能的影响。结果表明,在复合钎料和Ag层界面形成了连续的Ag_(3)Sn层,Ni-Cu合金骨架边缘生成了(Cu,Ni)_(6)Sn_(5)层;随着时间的延长,(Cu,Ni)_(6)Sn_(5)逐渐长大并发生分解,分散到钎料基体中。由于合金骨架的强化作用以及分散在基体中的(Cu,Ni)_(6)Sn_(5)相的钉扎作用,接头的抗剪强度随着时间的延长先提高后降低,在15 min时达到48.6 MPa,相比Sn-Pb共晶合金钎料钎焊接头提高了20.6 MPa。

激光点焊接头力学性能与失效数值模拟研究

测试了三种形状的激光焊点在拉伸、剪切、剥离工况下的静态和动态力学性能,分析了点焊焊缝的显微组织特性和硬度分布情况。结果表明,焊点形状与焊点力学性能密切相关,C型焊点整体性能更优;焊点强度随加载速率的增加而发生塑性强化,加载速率越大,塑性强化越明显;焊缝整体分布均匀,过度平滑,融合区和热影响区硬度高。基于LS-DYNA焊核合力失效准则,研究了激光点焊接头失效数值仿真方法,明确了等效焊核直径用于模拟激光点焊失效方法的有效性。

大面积薄板回流焊工艺的优化设计

为解决电子产品中大面积薄板对焊易产生焊接缺陷等问题,尝试采用圆形及方形开孔模版进行印刷,研究了印刷模版、印刷和回流焊工艺。采用X射线断层扫描对焊接面进行了检测分析,结果表明:圆形孔设计较方形孔设计产生的焊接面缺陷减少23.5%,且使用分步印刷结合三段式升温方法可以进一步减少焊接面缺陷。