钎焊真空度对铜与铪钎焊接头组织及性能的影响

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高温真空钎焊炉中焊接接头的失效机制与寿命预测

高温真空钎焊炉中焊接接头的失效机制与寿命预测

高温真空钎焊炉中焊接接头的失效机制与寿命预测在高温真空环境下进行钎焊是一种常见的焊接方法,它能够在无氧环境下完成接头的连接,且具有较高的强度和可靠性。

然而,由于高温和真空环境的特殊性,焊接过程中接头会面临一些失效机制,并可能导致其寿命缩短。

因此,了解高温真空钎焊炉中接头的失效机制,并进行寿命预测,对于提高钎焊接头的质量和可靠性具有重要意义。

高温环境是接头失效的主要原因之一。

在高温条件下,材料的力学性能、化学性质以及晶体结构都会发生变化。

这些变化可能导致接头的变形、塑性变化和晶体结构的退化,从而影响接头的力学性能和可靠性。

此外,高温环境也会引起接头与基材之间的热膨胀不匹配问题,导致接头产生应力集中和裂纹的形成。

真空环境对接头失效具有一定的影响。

首先,真空环境可以减少氧气和其它气体的存在,从而减少氧化反应和氧化物的生成。

这对于提高接头的质量和可靠性非常有利。

其次,真空环境也可以减少与空气中的杂质和水蒸气的接触,减少接头的氧化和腐蚀。

然而,真空环境下的气体释放、挥发物和杂质的生成也可能对接头产生负面影响,因此需要进行严格的杂质控制。

钎焊接头的失效机制主要包括塑性变形、蠕变、热疲劳、焊接缺陷和应力松弛等。

首先,塑性变形是指在高温下,材料发生塑性流动导致接头变形的现象。

这可能导致接头的尺寸变化和应力集中,进而引起接头的塑性损伤和力学性能下降。

其次,蠕变是指在高温和应力作用下,材料会发生长期变形的现象。

蠕变导致接头的变形增加、尺寸稳定性下降和力学性能变差。

接下来,热疲劳是指在温度循环加载下,接头发生塑性变形和应力变化的现象。

热疲劳会引起接头的塑性破坏、裂纹扩展和疲劳寿命降低。

此外,焊接缺陷如气孔、夹杂物和裂纹也会影响接头的强度和可靠性。

最后,应力松弛是指接头在高温环境下,由于应力分布不均匀而产生应力集中和松弛的现象。

应力松弛会导致接头的尺寸变化和破坏。

为了预测接头的寿命,我们可以采用一系列的寿命预测方法和试验手段。

钎焊工艺对Ni-BNi7+Cu9%钎缝组织及显微硬度的影响

钎焊工艺对Ni-BNi7+Cu9%钎缝组织及显微硬度的影响

书山有路勤为径,学海无涯苦作舟钎焊工艺对Ni/BNi7+Cu9%钎缝组织及显微硬度的影响为了改善Ni 基钎料钎焊接头脆硬的共晶组织,本文采用BNi7 + 9% Cu 复合钎料对纯镍进行真空钎焊。

结果表明: 温度越高,间隙越大,扩散影响区越大,钎缝区显微硬度越低,扩散影响区显微硬度越高。

当钎焊接头间隙为30 μm,温度960℃时,钎缝接头主要由等温凝固区、非等温凝固区和扩散影响区组成。

等温凝固区为富( Cr、Cu) 的γ( Ni) 固溶体,非等温凝固区为γ( Ni) + Ni3P 共晶组织,扩散影响区为少量的共晶组织和γ( Ni) 固溶体;而温度980℃时,钎焊接头是由中心的Ni3 P 组织和扩散影响区的γ( Ni) 固溶体组成。

当钎焊接头间隙为100 μm 时,其扩散影响区的范围要比30 μm 的大,在960℃时,钎缝填充不好,有很多孔洞。

镍基系列钎料钎焊接头具有强度高、抗氧化、耐腐蚀,尤其是具有优异的高温性能,被广泛的用于生产形状复杂、工作条件恶劣的高温组件中,特别在航空、航天领域应用十分广泛。

然而镍基钎料中含有较多的B、Si 等元素降熔元素,易形成脆性共晶组织,致使钎缝变脆,也是裂纹产生的源头。

为了减少共晶组织对钎缝的影响,常常会延长保温时间,进而使已形成脆性共晶组织元素充分扩散。

石昆等采用BNi2 钎料,对GH738 与GH4169 镍基合金进行真空钎焊,发现随着保温时间的延长,钎缝固溶体的含量增加,当保温45 min 时得到大部分为固溶体的钎缝。

M. Pouranvari 等采用非晶态中间层Ni-Si-B( MBF30) 对GTD-111 镍基高温合金进行瞬态液相连,在保温75 min 后可获得完全等温凝固的固溶体组织。

尽管长时间保温对形成固溶体有利,但是对于流动性极好,。

高温真空钎焊炉中焊接接头的腐蚀行为与防护措施

高温真空钎焊炉中焊接接头的腐蚀行为与防护措施

高温真空钎焊炉中焊接接头的腐蚀行为与防护措施在高温真空钎焊炉中,焊接接头往往需要经受高温、真空等极端条件的考验。

焊接接头的腐蚀行为会直接影响其性能与可靠性,因此采取有效的防护措施减缓接头的腐蚀是十分重要的。

1. 焊接接头的腐蚀行为在高温真空环境中,焊接接头的腐蚀行为主要包括氧化、蒸发、热膨胀以及环境气体对接头材料的腐蚀等。

这些腐蚀行为会导致接头材料结构变化、表面质量降低,同时可能引起焊接接头的力学性能和耐蚀性能的下降。

2. 防护措施2.1 材料选择在高温真空环境中进行焊接时,材料选择是非常重要的一步。

应选择高温抗腐蚀性能良好的材料,如钨、钽等,以确保焊接接头在高温及真空环境中的稳定性和耐蚀性。

2.2 表面保护对于焊接接头的表面,可以采取各种方式进行保护。

例如,使用特殊的涂层或包覆材料,形成一层保护膜,能够起到防止氧化、蒸发以及环境气体对接头材料腐蚀的作用。

此外,还可以使用涂覆保护剂或气体包覆焊接区域,以阻止接头表面与外界环境直接接触,从而减缓腐蚀的发生。

2.3 控制环境气氛在高温真空钎焊炉中,控制环境气氛是一种防护措施,可以减少焊接接头的腐蚀。

通过减少氧气、水蒸汽等对接头材料的接触,可以有效避免氧化、蒸发等腐蚀行为的发生。

可以通过向真空炉内通入惰性气体,如氩气、氮气等,来保持低氧环境。

2.4 控制焊接参数合理控制焊接参数也是防护焊接接头的重要手段。

例如,控制焊接温度、焊接速度等参数,以减少焊接接头在高温环境中的腐蚀行为。

同时,要确保焊接过程中的气氛质量,并根据材料特性和焊接要求调整相关参数,以提高接头的耐蚀性能。

2.5 焊接后处理焊接接头完成后,合理的后处理可以进一步增强其耐蚀性能。

可以对接头进行退火、热处理等方式,以改善接头的晶界结构、强度和稳定性。

此外,在焊接接头的表面进行酸洗、抛光等处理,可以去除氧化物和其他污染物,保持接头的光洁度和稳定性。

总结起来,高温真空钎焊炉中焊接接头的腐蚀行为需要通过合适的防护措施来减缓。

高温真空钎焊炉中焊接接头的疲劳行为与寿命预测技术

高温真空钎焊炉中焊接接头的疲劳行为与寿命预测技术

高温真空钎焊炉中焊接接头的疲劳行为与寿命预测技术高温真空环境下进行钎焊接头的疲劳行为和寿命预测技术疲劳行为与寿命预测技术是一种用来评估材料或构件在长期循环加载条件下的性能和寿命的方法。

在高温真空环境中进行钎焊接头的疲劳行为和寿命预测技术对于提高接头的可靠性和使用寿命具有重要意义。

本文将介绍在高温真空钎焊炉中焊接接头的疲劳行为和寿命预测技术,并分析其应用前景和挑战。

首先,高温真空环境下钎焊接头的疲劳行为是指在高温和真空环境中接头所受到的循环加载导致的损伤和失效行为。

高温环境会增加材料的软化程度和化学反应速率,而真空环境则会减少材料的氧化和腐蚀,从而对接头的疲劳行为产生影响。

因此,需要针对高温真空环境下接头的特殊工况进行疲劳行为的研究。

其次,钎焊接头的寿命预测技术是通过分析接头的应力应变状态、材料的损伤累积和失效机理来预测接头的使用寿命。

在高温真空环境中,接头会受到热膨胀和热应力的影响,而这些因素会加剧接头的损伤和失效。

因此,需要开发适用于高温真空环境下接头寿命预测的技术和方法。

接下来,针对高温真空环境下钎焊接头的疲劳行为和寿命预测技术,需要进行以下研究和分析:1. 环境条件对疲劳行为的影响:研究高温真空环境对钎焊接头疲劳寿命的影响,探究温度和真空度对接头损伤和失效的影响机制。

2. 接头材料的选取和性能评估:选择适用于高温真空环境下的材料,对其进行性能评估,包括力学性能、耐热性能、耐腐蚀性能等。

3. 疲劳行为的损伤机制:通过实验和数值模拟研究接头在高温真空环境下的疲劳行为和损伤机制,如裂纹的形成和扩展、组织相变等。

4. 寿命预测模型的建立:基于实验结果和数值模拟,建立高温真空环境下钎焊接头的寿命预测模型,以评估接头的可靠性和使用寿命。

在进行高温真空环境下钎焊接头疲劳行为与寿命预测技术的研究时,还存在一些挑战和问题需要解决:1. 高温真空环境下的实验条件:由于高温真空环境的特殊性,需要开发适用于该环境的实验装置和测试方法,以保证实验结果的准确性和可靠性。

四种纯金属真空钎焊接头的组织和硬度

四种纯金属真空钎焊接头的组织和硬度

四种纯金属真空钎焊接头的组织和硬度
陈洁;于治水;苏钰;李瑞峰;石昆
【期刊名称】《机械工程材料》
【年(卷),期】2011(035)006
【摘要】采用60%BNi-2+40%BNi-5混合镍基钎料对四种纯金属铁、镍、钼、铬进行了真空钎焊,运用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪及硬度仪等对钎焊接头显微组织、钎缝成分分布、物相组成和显微硬度进行了分析。

结果表明:纯铁和纯铬的钎缝中硅、硼元素扩散不充分,均生成了脆性化合物,使接头硬度较高;纯镍和纯钼的钎缝完全由固溶体组成,硬度较低,同时钎焊纯镍的接头界面处产生了空洞,使其硬度最低。

【总页数】4页(P76-79)
【作者】陈洁;于治水;苏钰;李瑞峰;石昆
【作者单位】上海工程技术大学材料工程学院,上海201620;上海工程技术大学材料工程学院,上海201620;上海工程技术大学材料工程学院,上海201620;江苏科技大学材料科学与工程学院,镇江212003;上海工程技术大学材料工程学院,上海201620
【正文语种】中文
【中图分类】TG454
【相关文献】
1.钎焊温度对纯Fe真空钎焊接头组织及硬度的影响 [J], 史海川;于治水;褚振涛;卢云龙;马凯;张培磊
2.铜粉添加量对不锈钢钎焊接头组织和显微硬度的影响 [J], 于治水;经敬楠;苌文龙;顾小龙
3.钎缝间隙对316L不锈钢真空钎焊接头组织和硬度的影响 [J], 石昆;于治水
4.TC4钛合金-316L不锈钢真空钎焊接头组织与性能研究 [J], 朱瑞;李国选;汪月勇;王超宁;董可伟;孔见
5.钎焊温度对镍基合金真空钎焊接头组织及硬度的影响 [J], 于治水;石昆;李瑞峰因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

高温真空钎焊炉中焊接接头的失效机制与寿命预测方法

高温真空钎焊炉中焊接接头的失效机制与寿命预测方法

高温真空钎焊炉中焊接接头的失效机制与寿命预测方法随着工业的发展,高温真空钎焊炉在许多领域中被广泛应用,特别是在航空航天、能源、材料等高端领域。

钎焊是一种能够在高温和真空环境下连接两个或多个金属组件的方法,焊接接头的强度和可靠性对于整体结构的稳定性至关重要。

然而,高温真空钎焊炉中焊接接头在长期使用过程中会受到一系列因素的影响,导致接头的失效,因此对接头失效机制的研究和寿命预测方法的探索具有重要意义。

首先,我们需要了解高温真空钎焊炉中焊接接头的失效机制。

接头失效的主要原因包括热膨胀不匹配、残余应力、金属腐蚀和热老化等。

热膨胀不匹配是由于不同金属在高温下膨胀系数不同而导致的,当接头受到热膨胀时,可能会产生应力集中,进而引发裂纹扩展。

残余应力是在焊接过程中产生的,当应力超过金属的强度限制时,接头可能会发生塑性变形和蠕变,从而导致失效。

金属腐蚀是指接头在高温和真空环境中受到气体或液体的侵蚀,导致金属材料的腐蚀和脱落。

热老化是指接头在长期高温下,由于金属晶粒长大和显微组织变化而导致性能下降。

针对以上失效机制,我们可以采取一系列寿命预测方法来评估焊接接头的使用寿命。

其中最常用的方法包括材料力学性能测试、非破坏性检测和寿命模型的建立。

材料力学性能测试可以通过对接头样品进行拉伸、屈服力测试等实验,来评估接头材料的强度和延展性。

通过分析实验数据,我们可以了解接头的强度和塑性变形特性,从而预测接头的失效情况。

非破坏性检测是一种常用的寿命预测方法,它通过对焊接接头进行超声波、X射线或磁性检测等,来发现潜在的缺陷和裂纹。

这种方法可以在接头失效前及时发现材料的缺陷,并采取相应的修复措施,延长接头的使用寿命。

寿命模型的建立是针对特定环境下接头寿命与失效机制之间的关系。

通过对实验数据的分析和统计,可以建立接头的寿命预测模型。

这种模型可以基于物理原理、经验公式或统计方法,有效地评估接头的使用寿命。

除了以上常用的方法,还有一些新兴的寿命预测技术正在被应用于高温真空钎焊炉中焊接接头。

不同焊料对Cu_W钎焊接头强度的影响

不同焊料对Cu_W钎焊接头强度的影响
图5是采用金基焊料钎焊接头横断面的扫描 电镜照片及元素线扫描结果。可以看出,界面有微 小的扩散层,界面组织均匀,因而其结合强度高 (如表4中所示)。这是因为Au.Ni的液、同相线 相同,没有温差,此外,金基焊料具有蒸汽压低、流 动性及润湿性好等特点,这对于热膨胀系数差异 大的两种金属尤其有利。
llO
润性好。 关键词:钨;铜;真空钎焊;接头强度;镍基焊料;铜基焊料;银基焊料;金基焊料
中图分类号:TG454:TGl46
文献标识码:A
文章编号:1001.3814(2009)09—0109.03
Affect of Difierent Solder on Intension of Cn/W Brazing Joint
背景,以钨、铜为研究对象,采用真空钎焊方法,研 究镍基焊料、铜基焊料、银基焊料、金基焊料对其 接头剪切强度的影响,以期获得性能优良的接头。
用。铜无磁性。且具有一定强度和优良的导热及 电性能,塑性变形能力高,易于热压和冷压成各种 形状。钨与铜连接则加强了散热作用。钨、铜连接 体作为面向等离子体元件(第一壁材料)正在越来 越受到人们的关注。本文以第一壁材料为应用
表5是采用金基焊料钎焊W/Cu时对其焊缝 中心的组织成分用EDS分析的结果。能谱分析表
表5
采用金基焊料时的焊缝中心成分(质量分数,%J Tab.5 The center composition brazed with
solder·based solder(wOiJ
元素f W
Cu
Au
Ni

焊缝中心I 17_54 l“.72
silver-based solder and gold-based solder,the shear strength of joint and analysis of scanning electron microscopy show that diffusion layers of weld are也in and the joint have a high s仃ength when using silver-based solder and gold-based solder braze tungsten and copper.The active elements in silver-based solder have a better invasive on based metals.

纯铜真空钎焊接头的组织及力学性能研究

纯铜真空钎焊接头的组织及力学性能研究
维普资讯
Welding Technology Vo1.35 No.6 Dec.2006 文 章 缩 号 :1002- 0 25X{2006)06-0017-03
·试 验 与 研 究 · l7
纯 铜 真 空 钎 焊 接 头 的 组 织 及 力 学 性 能 研 究
(660,670,680,690℃ ) 和 3种 保 温 时 问 (5,lO, 15 min) 下与 纯 铜 进 行 真 空钎 焊 试 验 ,借 助 【rrA,XRD,EDS和 金 相 显徽 镜 探 讨 了
钎 焊接 头 的界 面 微 观 组 织 结 构及 断 口形 貌 .并 通 过拉 伸 试验 评 价 了接 头强 度 。 研 究 结 果表 明 :在 680℃ ,15 min条 件 下 ,接 头抗 拉 强 度
张 静 ,俞 伟 元 ,路 文 江 , 陈 学定
(1.河 西 学 院 职 业技 术学 院 ,甘 肃 张掖 734000;2.兰 州 理 工 大 学 材 料 科 学 与工 程学 院 ,甘 肃 兰州 730050)
摘 要 :利 用 快 速 凝 固技 术 和 传 统 铸 造 技 术 分 别 制 备 出成 分 相 同 的Cu—Ni—Sn—P非 晶 薄 带 钎 料 和 普 通 钎 料 ,将 2种 钎 料 在 4种 钎 焊 温 度
最 高 ,非 晶钎 料 的 接 头 抗拉 强度 明 显优 于普 通 钎 料 , 界 面反 应 层 由扩 散 区、 残 余 钎料 区组 成 。 随 着保 温 时 间 的延 长和 钎 焊 温 度 的 升 高 ,
扩散 深度 增 加 . 冶金 作 用 增 强 , 在 基体 深 度 方 向明 显 表 现 为 沿 晶界 优 先 渗 透 。
l0r3 Pa,随 炉冷 却 。用 配 好 的5g FeC13+5 mL HC1+95 mL ̄tg溶 液 对 抛 光 好 的接 头 进 行 腐 蚀 ,借 助SEM和EDS进 行 显 微 组 织 观 察分 析 。采 用 拉 伸试 验 法 进 行 接头 强 度 评 定日。

高温真空钎焊炉中焊接接头的氧化与腐蚀行为方法研究

高温真空钎焊炉中焊接接头的氧化与腐蚀行为方法研究

高温真空钎焊炉中焊接接头的氧化与腐蚀行为方法研究在高温真空条件下进行钎焊是一种常见的金属连接方法。

然而,在这样的操作条件下,焊接接头可能会遭受氧化和腐蚀,从而影响其机械性能和可靠性。

为了解决这个问题,许多研究已经进行了针对高温真空钎焊炉中焊接接头的氧化与腐蚀行为方法的研究。

首先,为了研究高温真空钎焊炉中焊接接头的氧化行为,一种常用的方法是使用扫描电子显微镜(SEM)。

通过SEM的观察,可以确定焊接接头表面的氧化层的形貌、结构和成分。

例如,一些研究发现,在高温真空条件下,钛合金的氧化层主要由氧化物TiO2组成。

此外,通过定量分析,可以确定氧化层的厚度和密度,以评估其对焊接接头性能的影响。

另一种研究高温真空钎焊炉中焊接接头的氧化行为的方法是采用差示扫描量热法(DSC)。

通过DSC的测量,可以确定焊接接头的氧化反应动力学和热力学参数,例如氧化层的生成温度、反应速率和反应焓。

这些参数有助于理解和控制焊接接头的氧化过程,从而提高其性能稳定性。

此外,一些研究还采用X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)等表征方法来分析焊接接头的氧化行为。

通过XRD和XPS的分析,可以确定氧化层的结晶相和化学组成。

例如,一些研究表明,氧化层主要由TiO2的金红石相组成,同时还含有少量的氧化物和氢化物。

这些研究结果为改进焊接接头的氧化抗性提供了重要的参考。

针对高温真空钎焊炉中焊接接头的腐蚀行为的研究同样重要。

一种常用的研究方法是采用电化学测试技术,例如腐蚀电位测量、极化曲线和交流阻抗谱等。

通过这些电化学测试,可以评估焊接接头在不同腐蚀介质中的腐蚀行为和腐蚀速率。

例如,一些研究表明,在高温真空条件下,焊接接头的腐蚀速率较低,这归因于氧化层在真空中的保护作用。

然而,在有氧环境中,焊接接头的腐蚀速率可能更高,因为氧化层破损会导致金属表面暴露在腐蚀介质中。

除了电化学测试,一些研究还采用重量损失法和表面形貌观察等方法来评估焊接接头的腐蚀行为。

铝合金真空钎焊接头组织分析

铝合金真空钎焊接头组织分析

①金相分析表明 : LT23 铝合金真空钎焊后钎 显微硬度明显提高.
缝中生成了网状的共晶组织 ,有 Si相沉积在 α2A l
③X 射线衍射实验表明 : 钎缝中生成了新的
晶界上.
相或金属间化合物 ,如 : Cu2M g , A l2 CuM g, A l8M n5
②显微硬度测试表明 ,在钎缝中并存显微硬 等. 它们在钎缝中均匀分布 ,对钎缝起强化作用.
2 0 0 5年 9月 第 2 4卷 第 3期
沈 阳 理 工 大 学 学 报
Vol . 2 4 No . 3
TRANSACTIONS OF SHENYANG L IGONG UN IVERSITY
Sep. 2 0 0 5
文章编号 : 1003 - 1251 ( 2005) 03 - 0010 - 05
收稿日期 : 2004 - 10 - 20 作者简介 :曹秀丽 (1979—) ,女 ,山东聊城人 ,硕士研究生 1
表 1 试验用 L T23铝合金芯层和皮层化学成分 / %
材料 Si
Fe
Cu
Mn
Mg Zn A l
芯层 0. 6 0. 7 0. 05~0. 2 1. 0~1. 5 - 0. 1余量
皮层 9. 0~10. 5 0. 8 0. 25
第 3期 曹秀丽等 : 铝合金真空钎焊接头组织分析
·11·
2 试验结果及分析
尺寸为 1cm ×115cm ×115cm . 图 1所示为焊接前 后铝合金的金相对比照片.
2. 1 金相分析 将焊前和焊后的叶片通过线切割切取试样 ,
图 1 铝合金真空钎焊后金相照片
从图 1 可见 ,钎焊之前皮层和芯层金属有明
关 键 词 : LT23铝合金 ; 真空钎焊 ; 显微组织 ; 显微硬度 中图分类号 : TG407 文献标识码 : A

高温真空钎焊炉中焊接接头的剥离和脱附行为研究

高温真空钎焊炉中焊接接头的剥离和脱附行为研究

高温真空钎焊炉中焊接接头的剥离和脱附行为研究随着科技的进步和工程技术的发展,高温真空钎焊炉已成为一种重要的工具,广泛应用于多种行业。

在高温真空环境下,焊接接头的剥离和脱附行为对于焊接质量和强度有着重要的影响。

本文将围绕高温真空钎焊炉中焊接接头的剥离和脱附行为展开研究,探讨相关的原理和实验结果。

首先,我们需要了解高温真空钎焊炉的工作原理。

高温真空钎焊炉是一种在真空环境下工作的特殊设备,其工作温度通常在1000°C以上。

真空环境可以有效消除氧气和其他气体的干扰,提供稳定的热源和均匀的温度分布。

高温真空环境下,金属材料的变形和熔化行为与常温下存在很大的差异。

在高温真空钎焊炉中,焊接接头的剥离和脱附行为主要受到以下几个因素的影响:1. 温度梯度:在高温真空环境下,焊接接头的温度会出现明显的梯度。

温度梯度的存在会导致焊接接头内部发生热应力,从而影响剥离和脱附的过程。

2. 界面反应:在高温真空环境下,焊接接头与周围环境之间存在着复杂的界面反应。

金属材料与钎剂之间的化学反应会导致剥离和脱附的现象。

同时,金属材料和钎剂的界面也会受到温度梯度和热应力的影响。

3. 金属材料的性质:不同的金属材料在高温真空环境下会有不同的物理性质和化学性质。

这些性质的变化会影响焊接接头的剥离和脱附行为。

为了研究高温真空钎焊炉中焊接接头的剥离和脱附行为,我们可以采用实验方法来模拟和观察这些过程。

通过改变焊接接头的材料、温度和界面反应条件,我们可以得到不同情况下的实验结果并进行比较分析。

实验中,我们可以使用扫描电子显微镜等工具来观察焊接接头的剥离和脱附行为。

这些工具可以提供高分辨率的图像,帮助我们观察金属材料的变形和界面反应等细节。

此外,还可以使用拉伸试验等方法来测量焊接接头的强度和变形行为。

基于实验结果,我们可以进一步研究焊接接头的剥离和脱附过程的机理和规律。

通过分析实验数据,我们可以得出结论,并提出相关的改进建议。

例如,通过调节焊接接头的温度梯度和界面反应条件,可以改善剥离和脱附行为,提高焊接接头的质量和强度。

钎焊工艺参数对纯Ni真空钎焊钎缝组织的影响

钎焊工艺参数对纯Ni真空钎焊钎缝组织的影响
小溶蚀 的作 用 。B i N- 2和 B i N . 料 的成 分 及 其 熔 化 5钎 温度 如表 1所示 。
表 1 试 验 用 钎 料 的化 学成 分 及 其熔 化 温 度
接头中经常会 形成金属间化合 物, 界面处母材也会发
生 部分 溶解 , 般 通 过 优 化 钎 焊 工 艺 参 数 可 以消 除 钎 一 缝 中心有害 的共 晶结构 。 为 了更 好地 理解 不 同钎 焊 工艺 下 镍 基钎 料 钎 焊接 头 的凝 固现象 及 金 属 间化 合 物 的形 成 行 为 , 中 以 纯 文
为了研 究 N 元素对镍基钎料钎焊接头组织 的影响 , i 以及更 好 的理 解不 同钎 焊工艺 参数下钎 焊接 头 的
凝固现象及金属间化合物的形成行为 , 中采用 B i 4 % B i 文 N一 0 N一 2+ 5的混合钎 料对纯 N 进 行真空钎 焊 , i 运用 金相分 析、 扫描 电镜分析 ( E 、 S M) 能谱分析 ( D ) E S 及电子探针分析对钎焊接头显微 组织 、 钎缝 成分分 布和相组成 进行了研
( F0 对 G D一11镍基 高 温 合 金进 行 瞬 态 液 相 连 MB 3 ) T 1 接 , 究 了 s, 研 iB元 素 的 扩 散 行 为 , 现 保 温 时 间 的延 发 长可 减少钎 缝 中共 晶组 织 的含量 , 温 7 i 获 得 保 5rn可 a 完全 等温 凝 固的 固溶 体 组织 。尽 管 T P连 接 在理 想 情 L 况下 能获 得组 织 和性 能 与母 材 合 金 相 似 的接 头 , 是 但
收 稿 日期 :0 0一l 2 21 2— 4
基金项 目: 国家 自然科 学基 金项 目( 0 7 10) 上海 市科 委 攻关 项 目 5 85 6 ; (7 0 5 2 ); 0 10 10 上海市教委重点学科项 目(5 4 2 。 J10 ) 1 4 21 0 1年第 3期

感应钎焊工艺对黄铜接头组织的影响

感应钎焊工艺对黄铜接头组织的影响
surfaces of the workpiece was mainly discussed , and the influence of brazing parameters on base material microstruc2 tures and joint quality was analyzed . The results show that the temperature difference between the inner surface and external surface of the workpiece can be minimized when the temperature is increased slowly . On the conditions of brazing temperature not higher than 780 ℃ and holding time of lower than 20 seconds , excellent brazing seam can be achieved and base material microstructures are not damaged .
感应钎焊升温速度快 、表面效应显著 ,致使工件 内外温度场不一致 ,钎焊温度不易控制 ,钎透率低 , 因此钎焊质量难以保证 。为了解决利用感应钎焊焊 接航空部件出现的质量不稳定现象 , 本文研究了 BAg45CuZn 钎料在不同温度下 ,在 H62 黄铜上的流 布面积 ,分析了不同钎焊工艺参数钎焊的接头和母 材组织 ,通过对组织的分析研究 ,确定对组织性能影 响最小的钎焊工艺参数 ,以提高钎焊质量指导生产 实践 。
采用 3 次连续加热的曲线 ,则第一次热循环试 件内外表面温差 20 ℃,第二次热循环试件内外表面 温差 16 ℃,第三次热循环达到钎焊温度时试件内外 表面温差 6 ℃,保温 8s 后试件内外表面温度基本一 致。

各种材料的真空钎焊

各种材料的真空钎焊

各种材料的真空钎焊一、碳钢和低合金钢的钎焊1、钎焊材料(1)钎料碳钢和低合金钢的钎焊包括软钎焊和硬钎焊。

软钎焊中应用量广的钎料是锡铅钎料,这种钎料对钢的润湿性随含锡量的增加而提高,因而对密封接头宜采用含锡量高的钎料。

锡铅钎料中的锡与钢在界面上可能形成FeSn2金属间化合物层,为避免该层化合物的形成,应适当控制钎焊温度和保温时间。

几种典型的锡铅钎料钎焊的碳钢接头的抗剪强度如表1所示,其中以w(Sn)为50%的钎料钎焊的接头强度最高,不含锑的钎料所焊的接头强度比含锑的高。

表1 锡铅钎料钎焊的碳钢接头的抗剪强度碳钢和低合金钢硬钎焊时,主要采用纯铜、铜锌和银铜锌钎料。

纯铜熔点高,钎焊时易使母材氧化,主要用于气体保护钎焊和真空钎焊。

但应注意的是钎焊接头间隙宜小于0.05mm,以免产生因铜的流动性好而使接头间隙不能填潢的问题。

用纯铜钎焊的碳钢和低合金钢接头具有较高的强度,一般抗剪强度在150~215MPa,而抗拉强度分布在170~340MPa之间。

与纯铜相比,铜锌钎料因Zn的加入而使钎料熔点降低。

为防止钎焊时Zn的蒸发,一方面可在铜锌钎料中加入少量的Si;另一方面必须采用快速加热的方法,如火焰钎焊、感应钎焊和浸沾钎焊等。

采用铜锌钎料钎焊的碳钢和低合金钢接头都具有较好的强度和塑性。

例如用B-Cu62Zn钎料钎焊的碳钢接头抗拉强度达420MPa,抗剪强度达290MPa,银铜站钎料的熔点比铜锌钎料的熔点还低,便于针焊的操作。

这种钎料适用于碳钢和低合金钢的火焰钎焊、感应钎焊和炉中钎焊,但在炉中钎焊时应尽量降低Zn的含量,同时应提高加热速度。

采用银铜锌钎料钎焊碳钢和低合金钢,可获得强度和塑性均较好的接头,具体数据列于表2中。

表2 银铜锌钎料钎焊的低碳钢接头的强度(2)钎剂钎焊碳钢和低合金钢时均需使用钎剂或保护气体。

钎剂常按所选的钎料和钎焊方法而定。

当采用锡铅钎料时,可选用氯化锌与氯化铵的混合液作钎剂或其他专用钎剂。

这种钎剂的残渣一般都具有很强的腐蚀性,钎焊后应对接头进行严格清洗。

高温真空钎焊炉中焊接接头的表面处理与改性技术研究

高温真空钎焊炉中焊接接头的表面处理与改性技术研究

高温真空钎焊炉中焊接接头的表面处理与改性技术研究摘要:随着科技的发展,高温真空钎焊技术在各种领域中得到广泛应用。

在高温真空环境中进行钎焊时,焊接接头表面的处理和改性技术对于焊接质量和接头强度的提升具有重要作用。

本文将讨论高温真空钎焊炉中焊接接头的表面处理与改性技术的相关研究进展,并探讨其在实际应用中的潜在影响。

1. 引言高温真空钎焊技术是一种在高温真空环境下进行的焊接技术,它具有无氧焊接、无气孔、无污染等优点,被广泛应用于高温、高压、高密封等领域。

在高温真空环境中进行钎焊时,焊接接头表面的处理和改性技术对于焊接质量和接头强度的提升具有重要作用。

2. 表面处理技术2.1 清洗清洗是焊接接头表面处理的首要步骤。

采用化学清洗、机械清洗或物理清洗等方法,可将接头表面的油污、氧化物和杂质去除,保证焊接接头表面的清洁度。

2.2 除氧在高温真空环境中,氧的存在会对焊接接头产生负面影响。

采用除氧技术,如使用镁条、钛条等将氧气与之反应,可以有效地降低接头表面的氧含量,提高焊接质量。

2.3 表面活化表面活化是将接头表面的物理、化学性质进行改变,以提高焊接接头的活性。

采用化学方法,如在表面浸渍活化液,或利用高能离子轰击等物理方法,可以在接头表面形成一层活化层,提高焊接接头的吸附能力和焊接活性。

3. 表面改性技术3.1 镀层通过在接头表面涂覆一层金属、合金或陶瓷等材料,可以改善焊接接头的表面性质。

常见的镀层技术包括电镀、化学镀、物理气相沉积等,通过选择合适的材料和工艺,可以提高接头的耐腐蚀性、耐氧化性和耐磨损性。

3.2 涂层涂层技术是将一层涂料或薄膜涂覆在焊接接头表面,以改变其物理、化学性质的方法。

常见的涂层技术包括喷涂、浸涂、喷砂、电泳等,通过选择合适的涂料和表面处理工艺,可以提高接头的耐高温性、耐腐蚀性和耐磨性。

3.3 离子注入离子注入是将离子束直接注入到接头表面,以改变其物理、化学性质的技术。

离子注入可以增强接头的硬度、耐磨性和耐腐蚀性,提高焊接接头的使用寿命和可靠性。

TC4真空电子束焊后热处理对接头组织性能影响

TC4真空电子束焊后热处理对接头组织性能影响

TC4真空电子束焊后热处理对接头组织性能影响作者:李常青陈友富来源:《中国军转民》 2015年第7期采用真空电子束焊接不等厚TC4 钛环,焊后对接头进行整体退火、电子束局部退火、不退火方式获得3 个接头。

采用X 射线测残余应力、通过拉伸、弯曲试验以及光学显微镜对焊接接头组织和性能进行研究。

结果表明:焊后局部退火与整体退火能降低接头残余应力且使接头区域残余应力变化稳定,其作用效果相当;真空电子束局部退火能细化焊缝针状组织,改善热影响区组织。

三种状态下接头都具有较高的抗拉强度并表现出良好的弯曲性能。

在无法进行整体退火热处理的情况下,真空电子束局部退火可以替代整体退火。

李常青陈友富TC4(Ti-6Al-4V)钛合金,属于α+β 双相钛合金,由于其具有较好的综合力学性能,并可热处理强化,在航空航天、化工、汽车制造和精密加工工业得到了广泛的应用。

真空电子束焊接非常适用于TC4钛合金的焊接,因为其具有加热功率密度大,焊接速度快,焊接冶金质量好、焊缝窄、焊缝角变形小、焊缝及热影响区晶粒细小,焊缝和热影响区不会被空气污染等优点。

电子束局部热处理是电子束以线或面的形式,对焊缝及其附近局部区域进行散焦扫描加热处理。

在真空电子束焊后立即进行电子束局部热处理,能在不影响构件整体性能的同时提高效率、节省能源。

对于钛合金,大型结构复杂的构件,电子束局部热处理是一种较为理想的焊后热处理方法。

本文通过对TC4 钛环进行真空电子束焊及焊后真空电子束局部退火的工艺研究,分析了真空电子束局部热处理对TC4 钛环焊接接头组织和性能的影响。

旨在为钛合金真空电子束焊后局部退火提供具有实际应用价值的数据。

1. 试验材料和方法试验所用TC4 钛环结构及接头形式如图1、图2 所示。

3 对钛环,分别打上编号1#、2#、3#。

母材化学成分见表1,组织见图3,组织为等轴(α+β)组织。

试验用LARA52真空电子束焊机,通过自制工装将试圈装配到电子束焊机工作平台,表2为焊接工艺参数。

高温真空钎焊炉中焊接接头的增强技术与结构优化方法

高温真空钎焊炉中焊接接头的增强技术与结构优化方法

高温真空钎焊炉中焊接接头的增强技术与结构优化方法摘要:高温真空钎焊是一种常用的金属焊接方法,适用于许多行业,如航空航天、能源、汽车等。

然而,焊接接头的强度与稳定性一直是焊接工艺中的一个挑战。

本文介绍了一些增强技术和结构优化方法,以提高高温真空钎焊炉中焊接接头的强度和可靠性。

1. 强化钎焊材料的选择选择适当的钎焊材料对于增强焊接接头的强度至关重要。

一些常用的钎焊材料包括金、银、钛、镍和铜等。

这些材料具有良好的焊接性能和高温强度。

根据具体应用需求,可以选择不同的钎焊材料来增强接头的强度。

2. 控制钎焊温度和时间钎焊温度和时间对焊接接头的质量和强度有重要影响。

过高的温度会导致钎焊材料熔化过度,从而降低接头的强度。

因此,需要精确控制钎焊温度,使其达到足够高的焊接温度,同时避免过度熔化。

此外,钎焊的时间也需要控制在适当范围内,以确保钎焊材料能够充分融合,形成牢固的接头。

3. 优化焊接接头的设计通过合理的设计和结构优化,可以增强焊接接头的强度和可靠性。

例如,采用加强筋、榫卯等结构方式可以增加接头的强度,并提高接头的疲劳寿命。

同时,合适的焊接接头形状和尺寸也对接头的强度产生重要影响。

根据具体应用场景和要求,选择合适的接头结构和焊接参数,可以有效改善接头的性能。

4. 应用预应力技术预应力技术是一种常用的增强焊接接头强度的方法。

通过在接头中引入预应力,可以使接头在负载作用下保持内部张力状态,提高其承载能力和抗疲劳性能。

预应力技术对于大型结构和长期使用的接头尤为重要,在设计和制造中应充分考虑并应用预应力技术。

5. 优化焊接工艺参数焊接工艺参数的优化对焊接接头的性能改善至关重要。

通过调整焊接电流、压力和速度等参数,可以控制焊接过程中的热输入和冷却速度,从而影响接头的组织和性能。

优化焊接工艺参数可以提高接头的强度、韧性和抗疲劳性能。

结论:高温真空钎焊炉中焊接接头的增强技术和结构优化方法对于提高接头的强度和可靠性至关重要。

焊接工艺对接头性能的影响分析

焊接工艺对接头性能的影响分析

焊接工艺对接头性能的影响分析在现代制造业中,焊接作为一种重要的连接技术,广泛应用于汽车、航空航天、船舶、建筑等众多领域。

焊接接头的性能直接关系到整个结构的质量和可靠性。

不同的焊接工艺会对接头的性能产生显著的影响,深入了解这些影响对于优化焊接工艺、提高焊接质量具有重要意义。

焊接工艺的种类繁多,常见的有电弧焊、气体保护焊、电阻焊、激光焊等。

每种焊接工艺都有其独特的特点和适用范围。

电弧焊是一种传统且广泛应用的焊接方法。

在电弧焊中,通过电弧产生的高温使焊件局部熔化,形成焊缝。

这种焊接工艺操作相对简单,成本较低,但焊接过程中的热输入较大,容易导致接头区域的热影响区变宽,从而影响接头的力学性能。

热影响区的组织和性能可能会发生变化,例如晶粒长大、硬度降低等。

此外,电弧焊的焊缝中可能会存在气孔、夹渣等缺陷,影响接头的密封性和强度。

气体保护焊则是在电弧周围通过气体形成保护氛围,防止焊缝金属被氧化和污染。

常见的气体有氩气、二氧化碳等。

相比电弧焊,气体保护焊的焊接质量较高,焊缝成形美观,缺陷较少。

由于热输入相对较小,热影响区也相对较窄,对接头性能的不利影响较小。

然而,气体保护焊的设备成本较高,对操作技术要求也较高。

电阻焊是利用电流通过焊件时产生的电阻热进行焊接的方法。

这种焊接工艺效率高,适合大批量生产,但焊接接头的厚度通常有限,且焊接后的接头表面可能会有压痕。

激光焊是一种先进的焊接技术,具有高能量密度、高精度、热影响区小等优点。

由于激光束的聚焦性好,能够实现微小焊缝的精确焊接,对焊件的热影响极小,因此接头的性能往往较为优异。

但激光焊设备昂贵,成本较高,限制了其在一些领域的广泛应用。

焊接工艺参数也是影响接头性能的重要因素。

焊接电流、电压、焊接速度、焊接角度等参数的选择直接关系到焊缝的形状、尺寸、组织和性能。

焊接电流过大时,会导致焊缝熔深增加,但同时也会使热影响区扩大,接头的残余应力增大,可能会引起变形和裂纹等问题。

焊接电流过小,则焊缝熔深不足,容易出现未焊透等缺陷。

高温真空钎焊炉中焊接接头的扩散行为与界面稳定性研究

高温真空钎焊炉中焊接接头的扩散行为与界面稳定性研究

高温真空钎焊炉中焊接接头的扩散行为与界面稳定性研究摘要:高温真空钎焊技术在现代工业中得到广泛应用,其焊接接头的扩散行为及界面稳定性对于焊接质量和性能至关重要。

本研究通过实验和理论模拟相结合的方法,探究了高温真空钎焊炉中焊接接头的扩散行为与界面稳定性,并分析了其对焊接质量的影响,在提高焊接工艺的可靠性和效率方面具有重要意义。

1. 引言高温真空钎焊技术是一种常用于金属材料连接的高端焊接技术。

在高温、无氧的真空环境下进行钎焊,可避免氧化和腐蚀等问题,保证焊接接头的质量和性能。

然而,在高温真空钎焊炉中,焊接接头的扩散行为及界面稳定性面临着复杂的物理和化学变化,这对焊接接头的结构和性能造成了一定的影响。

2. 焊接接头的扩散行为分析焊接接头的扩散行为是指金属材料在高温下的原子或离子迁移过程。

扩散过程受到温度、时间、界面性质和材料本身性质等多种因素的影响。

研究表明,钎焊炉内高温下的原子或离子迁移速度较快,使得焊材与基材之间发生了扩散混合现象,从而形成了焊接接头。

不同材料的原子或离子迁移速率不同,将直接影响焊接接头的界面结构和强度。

3. 界面稳定性的实验研究为了研究高温真空钎焊炉中焊接接头的界面稳定性,我们进行了一系列实验。

首先,选择了不同材料的金属试样,并进行了高温真空钎焊处理。

然后,利用光学显微镜和扫描电子显微镜等仪器对焊接接头的界面进行观察和分析。

实验结果显示,焊接接头的界面结构呈现出均匀、致密的特点,且与基材之间形成了良好的冶金结合。

这说明在高温真空环境下,焊接接头的界面稳定性得到了有效控制。

4. 数值模拟与界面稳定性除了实验研究,我们还使用数值模拟方法来模拟和分析高温真空钎焊炉中焊接接头的界面稳定性。

通过建立焊接接头的数学模型和计算模型,我们可以预测焊接接头的形成过程和界面结构。

数值模拟结果表明,焊接接头的界面结构与实验观察结果吻合较好,验证了实验研究的可靠性。

数值模拟方法为优化焊接工艺和提高焊接效率提供了有效的工具。

高温真空钎焊炉中焊接接头的强度与可靠性评估方法研究

高温真空钎焊炉中焊接接头的强度与可靠性评估方法研究

高温真空钎焊炉中焊接接头的强度与可靠性评估方法研究引言高温真空钎焊技术被广泛应用于许多领域,如航空航天、电子器件和光学设备等。

在高温真空环境下进行的钎焊操作可以实现高质量的连接,并确保材料之间良好的结合。

然而,由于焊接接头在高温和真空条件下受到复杂多变的力学和热学环境的影响,其强度和可靠性成为关注的重点。

本文旨在探讨高温真空钎焊炉中焊接接头的强度与可靠性评估方法,以提供参考和指导。

一、强度评估方法1. 材料力学性质的测试在进行钎焊接头的强度评估之前,我们首先需要获得焊接材料的力学性质数据。

常用的测试方法包括拉伸试验、硬度测试和冲击试验等。

拉伸试验可以获得材料的抗拉强度、屈服强度和伸长率等数据,硬度测试可以评估材料的硬度和耐磨性能,而冲击试验则可以评估材料在受冲击载荷下的抗冲击性能。

这些测试数据对于评估钎焊接头的强度以及确定工作条件和焊接参数至关重要。

2. 利用有限元分析方法模拟焊接接头有限元分析方法是一种数值模拟方法,可以模拟焊接接头的应力和变形等物理行为。

通过建立包括焊接接头材料和几何形状等参数的有限元模型,并结合材料力学性质数据,我们可以预测焊接接头在高温真空环境下的应力集中区域和变形情况。

这可以帮助我们评估焊接接头的强度,并确定合适的焊接参数和材料选择。

3. 高温静态和疲劳强度评估高温环境对焊接接头的强度和可靠性具有重要的影响。

因此,我们需要进行高温静态和疲劳强度评估。

高温静态强度评估可通过进行高温下的拉伸试验、剪切试验和压缩试验等来实现。

而疲劳强度评估则可以通过进行高温下的疲劳试验来模拟实际使用条件下的载荷情况。

通过分析试验结果,我们可以评估焊接接头在高温真空环境下的强度和可靠性,并优化焊接工艺和参数。

二、可靠性评估方法1. 断裂力学分析断裂力学分析是一种研究材料破裂行为的方法,可以用于评估焊接接头的可靠性。

通过分析焊接接头的裂纹形态、裂纹扩展速率和裂纹扩展路径等参数,我们可以预测焊接接头的寿命,并评估其可靠性。

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钎焊真空度对铜与铪钎焊接头组织及性能的影响
作者:路希龙刘平刘新宽陈小红何代华李伟
来源:《上海有色金属》2014年第03期
摘要:采用72Ag28Cu钎料对铜与铪进行真空钎焊试验.钎焊温度为840 ℃,保温时间为15 min,真空度试验范围为5.0×10-2~8.0 Pa.研究了钎焊真空度对铜与铪钎焊接头组织及性能的影响,采用场发射扫描电子显微镜(FESEM)观察钎焊接头的组织形貌,采用ZWICKZ050电子万能材料试验机测试接头剪切强度.结果表明:随着钎焊真空度的升高,接头剪切强度呈先升高后降低的趋势;在钎焊温度为840 ℃、保温时间为15 min时,较佳的钎焊真空度为2.0×10-1 Pa.
关键词:铜;铪;钎焊;真空度
中图分类号: TG 454文献标志码: A
0前言
铜具有高的导电、导热性能,银基和铜基钎料都能对其很好地润湿,与其他材料连接能起到加强散热的作用[1-4].铪是一种高熔点难熔的稀有金属,具有良好的导热、导电性能和较低的电子逸出功,被用作等离子切割用电极中的等离子发射体[5].
电极是等离子切割机割炬的主要元件,铪与铜基体镶嵌在一起,充分利用了铪抗氧化性能好、电子逸出功低和铜的导热、导电性能好的特性,使电极在最大限度地发射等离子弧的同时又能将热量尽快地传导出去,不至于被很快地烧损.铪与铜的连接方法有普通镶嵌、机械压紧镶嵌、钎焊和扩散焊等.在这些方法中,钎焊由于工艺简单、成本低及适用于批量生产等优点成为研究者最关注的方法之一.其中铪与铜的钎焊法是将铪与铜基体焊接成一个整体,提高其导热、导电性能,同时可有效防止热胀冷缩产生间隙或氧化膜层,使电极寿命大大延长[6].
在钎焊工艺参数中,真空度是影响真空钎焊质量的一个重要参数.钎焊真空度从两个方面影响钎焊接头质量:第一种是钎缝元素的扩散效果;第二种是元素的挥发[7].在钎焊过程中,真空度并不是越高越好,真空度过低,钎焊元件在高温时易被氧化;真空度过高,不但浪费时间与资金,还可能导致钎料的挥发而影响钎焊接头的质量.本文采用72Ag28Cu钎料对铜与铪进行真空钎焊试验,研究真空度对铜与铪钎焊接头组织与性能的影响.
1试验材料及方法
试验用的铜纯度>99.99%,铪为市购工业用铪,钎料为市购72Ag28Cu钎料.钎焊前将钎料轧制成厚度为0.1 mm的箔片,用1 200号水砂纸打磨试件和钎料表面,所有待焊试样和钎料连接前均用无水乙醇进行超声波清洗10 min.将铜、钎料与铪依次叠放,在真空炉中进行钎焊试验.钎焊过程中调节氩气流量,控制真空度,试验范围为5.0×10-2~8.0 Pa,具体试验参数为5.0×10-2、8.0×10-2、2.0×10-1、8.0×10-1和8.0 Pa,钎焊温度为840 ℃,钎焊保温时间为15 min,焊后随炉冷却至室温出炉.
为研究钎焊真空度对钎焊接头组织和性能的影响,钎焊接头界面形貌采用Quanta FEG450型场发射环境扫描电子显微镜(FESEM)进行观察;接头剪切强度采用ZWICKZ050电子万能材料试验机进行测试.
2结果与分析
2.1界面形貌
钎焊试验后,选取钎焊温度为840 ℃、保温时间为15 min、真空度为2.0×10-1 Pa条件下的Hf/Cu接头作为分析对象,如图1所示.从图1中可以看出,钎缝与母材结合紧密,焊接区界面清晰可辨.钎焊接头分为三个区域:左侧区域为铪,右侧区域为铜,中间区域为钎料层与扩散.铪与钎料层之间界限平直清晰,而铜与钎料层之间则较为曲折.
2.2钎焊真空度对接头界面组织的影响
2.3钎焊真空度对接头性能的影响
3分析与讨论
钎焊接头的强度取决于接头的界面组织结构.在钎焊真空度为5.0×10-2~8.0 Pa的试验范围内,接头剪切强度先随真空度的升高而增大.这是因为真空度过低时,元素扩散情况不理想,没有形成良好的冶金结合.当真空度升高至2.0×10-1 Pa时,剪切强度达到最大值201 MPa,此时钎缝中的各相分布均匀,元素扩散情况良好,接头界面均匀致密.真空度超过2.0×10-1 Pa 时,随着真空度的升高,接头的剪切强度明显下降,这是因为真空度过高,元素挥发流失加剧,影响了钎缝的结构.在真空度升至5.0×10-2 Pa时,在铪与钎缝结合处出现了明显的沟痕,此时钎料与母材铪结合很差,因此剪切强度低.
4结论
(1)在钎焊真空度为5.0×10-2~8.0 Pa的试验范围内,真空度对接头剪切强度的影响显著.钎焊接头剪切强度随真空度的升高而增大,当真空度升高至2.0×10-1 Pa时,剪切强度达到最大值201 MPa.真空度超过2.0×10-1 Pa时,随着真空度的升高,接头的剪切强度反而下降.
(2)钎焊真空度过低时,元素扩散情况不理想,铜与铪钎焊接头没有形成良好的冶金结合.真空度超过2.0×10-1Pa时,真空度过高,元素挥发流失加剧,影响了钎缝的结构.
(3)在钎焊温度为840 ℃、保温时间为15 min时,最佳的钎焊真空度为2.0×10-1 Pa.
参考文献:
[1]刘征,高陇桥.俄罗斯真空电子器件用无氧铜的现状和应用[J].真空电子技术,2005(1):62-65.
[2]谢凤春,何鹏,冯吉才.钛基非晶态钎料钎焊高强石墨与铜的界面特征[J].焊接学报,2008,29(3):73-76.
[3]李飞宾,吴爱萍,邹贵生,等.高纯氧化铝陶瓷与无氧铜的钎焊[J].焊接学报,2008,29(3):53-56.
[4]张启运,庄鸿寿.钎焊手册[K].北京:机械工业出版社,1999.
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