AgCu28-B_(2)O_(3)钎料空气反应钎焊连接Al_(2)O_(3)陶瓷工艺及机理研究

作     者：李昕悦 李健 张健康 林盼盼 林铁松 何鹏 LI Xinyue;LI Jian;ZHANG Jiankang;LIN Panpan;LIN Tiesong;HE Peng

作者机构：哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室哈尔滨150001 陆军装甲兵学院士官学校长春130117 贵研铂业股份有限公司昆明650000 

出 版 物：《机械工程学报》 (Journal of Mechanical Engineering)

年 卷 期：2023年第59卷第10期

页      面：48-55页

核心收录：

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0703[理学-化学] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家磁约束核聚变能发展研究专项(2019YFE03100100) 国家自然科学基金(51974101,51975150,U21A20128,52175302) 黑龙江省自然科学基金(JQ2020E003) 云南省重大科技专项(202002AB080001-1) 中国-乌克兰材料连接与先进制造“一带一路”联合实验室建设与联合研究(2020YFE0205304)资助项目 

主　　题：Al_(2)O_(3)陶瓷 AgCu28-B_(2)O_(3)钎料 空气反应钎焊 Cu_(2)Al_(6)B_(4)O_(17)晶须 工艺参数 反应机理 

摘      要：为了以低成本获得性能良好的Al_(2)O_(3)陶瓷连接接头,开发AgCu28-20B_(2)O_(3)钎料,将其应用于空气反应钎焊连接Al_(2)O_(3)陶瓷。B_(2)O_(3)可以有效改善AgCu28钎料对Al_(2)O_(3)陶瓷表面的润湿性。钎焊过程中Cu粉被氧化成CuO,并进一步与Al_(2)O_(3)、B_(2)O_(3)发生反应,生成Cu_(2)Al_(6)B_(4)O_(17)晶须,进而获得性能优异的可靠接头。当保温时间为60min,连接温度高于950℃时,可以实现Al_(2)O_(3)陶瓷接头的有效连接,钎缝中心区主要为Ag,靠近界面处为CuO与Cu3B2O6的混合相及棒状Cu_(2)Al_(6)B_(4)O_(17)晶须,接头抗剪强度随温度升高而升高。当连接温度高于1100℃后,晶须在高温下分解成无定型颗粒状产物,接头抗剪强度下降。最佳工艺参数为T=1050℃,t=60min,接头的抗剪强度达到了70.9MPa,断裂发生在焊缝中靠近Al_(2)O_(3)母材处。开发一种用于Al_(2)O_(3)连接的复合钎料,并在接头中合成了新型硼酸铜铝晶须,提高了接头的性能。