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金刚石与硬质合金钎焊接头应力场分析

焊接学报 2003年第2期24卷 47-50页

作者：徐超孙凤莲秦优琼孟工戈哈尔滨理工大学哈尔滨150080

采用ANSYS有限元数值模拟软件 ,运用瞬态非线性分析的方法 ,模拟出以Ag -Cu -Ti为钎料的金刚石与硬质合金钎焊接头的焊后应力场 ,并预报出钎缝厚度对钎焊接头应力大小和分布的影响 ,从而分别得出焊后金刚石层、钎料层与硬质合金区域的... 详细信息

采用ANSYS有限元数值模拟软件 ,运用瞬态非线性分析的方法 ,模拟出以Ag -Cu -Ti为钎料的金刚石与硬质合金钎焊接头的焊后应力场 ,并预报出钎缝厚度对钎焊接头应力大小和分布的影响 ,从而分别得出焊后金刚石层、钎料层与硬质合金区域的应力场分布 ,通过对应力场彩云图以及数据组的综合分析 ,找到焊后应力集中的危险区域 ;在数控真空钎焊炉中进行钎焊试验 ,由于施加压力的不同 ,得出钎缝厚度不同的焊接试件。而后进行抗剪强度试验 ,得出了钎料层厚度并不是越厚越好 ,而是存在一个最佳值的规律 ,计算所得规律与试验结果基本吻合。

关键词：金刚石硬质合金钎焊接头应力场有限元

钎焊工艺参数对C/C复合材料/Cu/Mo/TC4钎焊接头微观组织的影响

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材料工程 2012年第8期40卷 78-82页

作者：秦优琼于治水上海工程技术大学材料工程学院上海201620

在钎焊温度为820～940℃,钎焊时间为1～30min的条件下,采用TiZrNiCu钎料、Cu/Mo复合中间层对C/C复合材料和TC4进行了钎焊实验。利用扫描电镜及能谱仪对接头的界面组织进行了研究。结果表明:在较低工艺参数下,Cu/C/C复合材料界面结构为Cu... 详细信息

在钎焊温度为820～940℃,钎焊时间为1～30min的条件下,采用TiZrNiCu钎料、Cu/Mo复合中间层对C/C复合材料和TC4进行了钎焊实验。利用扫描电镜及能谱仪对接头的界面组织进行了研究。结果表明:在较低工艺参数下,Cu/C/C复合材料界面结构为Cu/Cu51Zr14/Ti2(Cu,Ni)+Ti(Cu,Ni)+TiCu+Cu2TiZr/TiC/C/C复合材料。随着工艺参数的提高,TiCu和Cu2TiZr反应相逐渐消失,Ti(Cu,Ni)2新相生成,此时的界面结构为Cu/Cu51Zr14/Ti2(Cu,Ni)+Ti(Cu,Ni)+Ti(Cu,Ni)2/TiC/C/C复合材料。钎焊工艺参数较高时界面结构为Cu/Cu51Zr14/Cu(s.s)+Ti(Cu,Ni)2/TiC/C/C复合材料。随着钎焊温度的增加以及保温时间的延长,界面反应层Cu51Zr14和TiC反应层厚度增加。

关键词： C/C复合材料 TC4 TiZrNiCu钎料 Cu/Mo复合中间层界面组织结构

钎焊工艺参数对铜/钢钎焊接头组织及性能的影响

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热加工工艺 2010年第19期39卷 145-146,149页

作者：秦优琼上海工程技术大学材料工程学院上海201620

在钎焊时间120～1500s、钎焊温度1093～1223K的条件下,采用Ag-Cu共晶钎料对铜和1Cr18Ni9Ti进行钎焊,利用扫描电镜及能谱仪对其接头的界面组织进行了研究。结果表明,接头界面结构为Cu/Cu(s.s)/Ag(s.s)+Cu(s.s)/1Cr18Ni9Ti。以抗剪强度评... 详细信息

在钎焊时间120～1500s、钎焊温度1093～1223K的条件下,采用Ag-Cu共晶钎料对铜和1Cr18Ni9Ti进行钎焊,利用扫描电镜及能谱仪对其接头的界面组织进行了研究。结果表明,接头界面结构为Cu/Cu(s.s)/Ag(s.s)+Cu(s.s)/1Cr18Ni9Ti。以抗剪强度评价其接头的力学性能,发现当钎焊温度为1173K、保温时间为300s时,接头抗剪强度最高,为214MPa。

关键词：铜 1Cr18Ni9Ti AgCu共晶钎料界面组织结构抗剪强度

TiZrNiCu钎料钎焊石墨与TC4接头组织与力学性能研究

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热加工工艺 2010年第17期39卷 173-175页

作者：秦优琼上海工程技术大学材料工程学院上海201620

在钎焊时间为60～1500s,钎焊温度1163～1273K的条件下,采用TiZrNiCu钎料对石墨和TC4钛合金进行了钎焊试验。利用扫描电镜及能谱仪对接头的界面组织进行了研究。结果表明,接头界面结构为石墨/TiC/(Ti,Zr)2(Cu,Ni)/Ti(s.s)+(Ti,Zr)2(Cu,Ni... 详细信息

在钎焊时间为60～1500s,钎焊温度1163～1273K的条件下,采用TiZrNiCu钎料对石墨和TC4钛合金进行了钎焊试验。利用扫描电镜及能谱仪对接头的界面组织进行了研究。结果表明,接头界面结构为石墨/TiC/(Ti,Zr)2(Cu,Ni)/Ti(s.s)+(Ti,Zr)2(Cu,Ni)/TC4。以抗剪强度评价石墨和TC4钛合金接头的力学性能,发现当钎焊温度为1193K,保温时间为300s时,接头抗剪强度最高,为15MPa。

关键词：石墨 TC4 TiZrNiCu钎料界面组织结构抗剪强度

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电极触头钎焊连接研究进展

焊接技术 2011年第9期40卷 1-3,72页

作者：秦优琼上海工程技术大学材料工程学院上海201620

电极触头是使电器导电相互接通形成回路的关键元件,其性能好坏直接影响着电器的可靠性、稳定性、耐蚀性和易加工等机械性能。由于对开关电器小型化、长寿命和工作可靠性要求的不断提高,对电极触头的连接研究也越来越受到广泛地关注。本... 详细信息

电极触头是使电器导电相互接通形成回路的关键元件,其性能好坏直接影响着电器的可靠性、稳定性、耐蚀性和易加工等机械性能。由于对开关电器小型化、长寿命和工作可靠性要求的不断提高,对电极触头的连接研究也越来越受到广泛地关注。本文综述了电极触头钎焊连接研究现状及进展,主要从火焰钎焊、炉中钎焊、感应钎焊和电阻钎焊等四个方面进行介绍。

关键词：电极触头钎焊研究进展

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Ti3Al基合金钎焊技术研究

Ti3Al基合金钎焊技术研究

作者：秦优琼哈尔滨理工大学

学位级别：硕士

Ti3Al基合金具有熔点高、密度低(4.7g/cm3)、弹性模量大、高温抗氧化性好等优点,在航空航天领域得到了较广泛的应用,并显示出无与伦比的优越性。但Ti3Al基合金在应用过程中,其焊接技术是至关重要的加工环节,因此解决好其焊接问题具有重... 详细信息

Ti3Al基合金具有熔点高、密度低(4.7g/cm3)、弹性模量大、高温抗氧化性好等优点,在航空航天领域得到了较广泛的应用,并显示出无与伦比的优越性。但Ti3Al基合金在应用过程中,其焊接技术是至关重要的加工环节,因此解决好其焊接问题具有重要的理论和实际意义。本文针对航空航天工业的应用需求,对Ti3Al基合金辐射加热真空钎焊及气体保护高频感应钎焊进行了研究,分析了不同连接方法、不同钎料和连接参数条件下接头的界面组织结构和力学性能,初步确定了不同钎料的最佳连接规范参数。采用辐射加热真空钎焊,对于TiZrNiCu钎料钎焊接头,界面处有Ti2Ni、Ti(Cu,Al)2金属间化合物和Ti基固溶体生成,大量的Ti2Ni和Ti(Cu,Al)2的形成降低了接头的剪切强度;随着连接温度的增加,Ti2Ni和Ti(Cu,Al)2增加,Ti基固溶体减少;延长保温时间,接头界面无新相生成,Ti、Al、Ni、Cu元素扩散反应更加充分,Ti2Ni和Ti(Cu,Al)2增加,Ti基固溶体减少;当连接温度为T=1323K,连接时间为t=5min时,接头的最高剪切强度为253.6MPa。采用辐射加热真空钎焊,对于AgCuZn钎料钎焊接头,在界面处生成TiCu、Ti(Cu,Al)2金属间化合物,大量的TiCu、Ti(Cu,Al)2的形成降低了接头的剪切强度;随着连接温度的增加,TiCu、Ti(Cu,Al)2增加;延长保温时间,Ti、Al、Cu的扩散反应更加充分,TiCu、Ti(Cu,Al)2的量增加;在连接温度为T=1173K,连接时间为t=5min时,接头的剪切强度最大为125.4MPa。采用气体保护高频感应加热、AgCuZn钎料钎焊时,在一定的工艺条件下,接头中有脆性化合物和气孔生成,并产生了部分氧化。当连接温度为T=1133K,连接时间为t=5s时,接头最高剪切强度为124.4 MPa,达到了辐射加热真空钎焊的强度。因此可以认为 Ti3Al基合金采用AgCuZn钎料时,气体保护高频感应加热钎焊是比较理想的,可以替代辐射加热真空钎焊。采用气体保护高频感应加热、TiZrNiCu钎料钎焊时,接头的强度普遍偏低,最高的剪切强度只有102.1MPa,远远低于辐射加热真空钎焊的强度,其原因是接头中局部生成了过量的金属间化合物,且产生氧化,接头中含有较多的气孔等影响了接头强度,因此可以认为TiZrNiCu钎料不适合在非真空条件下的钎焊。通过采用Marc非线性有限元软件,对接头区在冷却过程中的应力变化、应力分布及裂纹敏感区域等进行了分析。模拟结果表明:在接头界面端点附近应力产生集中,钎料中的应力较大,若在此存在脆性相,则该处将成为接头的薄

关键词： Ti3Al基合金钎焊组织结构力学性能数值模拟

合金元素Cu对不锈钢钎焊接头组织及性能影响的研究

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热加工工艺 2014年第23期43卷 68-71页

作者：孙磊秦优琼上海工程技术大学材料学院上海201620

在BNi-7钎料中添加合金元素Cu用于焊接316L不锈钢,在钎焊温度为980℃、保温时间为10 min、钎焊间隙为100μm的条件下,研究了钎焊接头的微观结构、剪切强度以及端口形貌随不同Cu添加量的变化规律。结果显示,接头主要由不锈钢/钎料界面的N... 详细信息

在BNi-7钎料中添加合金元素Cu用于焊接316L不锈钢,在钎焊温度为980℃、保温时间为10 min、钎焊间隙为100μm的条件下,研究了钎焊接头的微观结构、剪切强度以及端口形貌随不同Cu添加量的变化规律。结果显示,接头主要由不锈钢/钎料界面的Ni(Fe,Cr,Cu)固溶体和钎缝中心大花纹状的Ni(Fe,Cr,Cu)-CrNiP共晶组织和细点状的Ni3P-Ni(Fe,Cr,Cu)共晶组织组成。随着Cu添加量增加,钎缝中心的大花纹状的Ni(Fe,Cr,Cu)-CrNiP共晶组织增加,韧性相Ni(Fe,Cr,Cu)数量增加。接头的抗剪强度随着Cu添加量的增加而增加。当铜添加量为9%时,接头的抗剪强度最大为118 MPa。和不添加合金元素Cu比较,添加Cu元素的接头断口上有较多的撕裂棱,接头的韧性更好。

关键词： 316L不锈钢钎焊抗剪强度断口形貌

TC4钛合金/不锈钢真空钎焊接头的界面组织及抗剪强度

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机械工程材料 2012年第11期36卷 29-31,35页

作者：秦优琼于治水上海工程技术大学材料工程学院上海201620

在钎焊温度800～890℃、保温时间2～25 min的条件下,采用Ag-28%Cu钎料对TC4钛合金与1Cr18Ni9Ti不锈钢进行真空钎焊,并对接头的界面组织及抗剪强度进行了研究。结果表明:由于TC4母材中的钛向钎料溶解并扩散到不锈钢与钎料的界面,形成了固... 详细信息

在钎焊温度800～890℃、保温时间2～25 min的条件下,采用Ag-28%Cu钎料对TC4钛合金与1Cr18Ni9Ti不锈钢进行真空钎焊,并对接头的界面组织及抗剪强度进行了研究。结果表明:由于TC4母材中的钛向钎料溶解并扩散到不锈钢与钎料的界面,形成了固溶Cu的FeTi相,解决了不锈钢难于被一般钎料润湿的问题;钎焊接头界面结构为TC4/Ti/Ti_2Cu/TiCu/Ag+Cu/Ti40Cu60-xFex/TiFe/不锈钢;在钎焊温度为830℃、保温时间为5 min的条件下,接头获得的抗剪强度最高,为103 MPa。

关键词： TC4钛合金不锈钢真空钎焊界面组织抗剪强度

Co_(47.6)Fe_(20.4)B_(21.9)Si_(5.1)Nb_(5-x)Zr_x(x=0～5)合金的非晶形成能力和磁性能

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材料导报 2016年第12期30卷 37-40页

作者：王同辉秦优琼黄晓倩张晴徐晖上海工程技术大学材料科学与工程学院上海201620 上海大学材料科学与工程学院上海200072

采用铜模吸铸法制备了直径d为2～5mm的Co_（47.6）Fe_（20.4）B_（21.9）Si_（5.1）Nb_（5-x）Zr_x（x=0～5）合金。利用X射线衍射（XRD）、差示扫描量热仪（DSC）、振动样品磁强计（VSM）和显微硬度计分析合金的非晶形成能力（GFA）、... 详细信息

采用铜模吸铸法制备了直径d为2～5mm的Co_（47.6）Fe_（20.4）B_（21.9）Si_（5.1）Nb_（5-x）Zr_x（x=0～5）合金。利用X射线衍射（XRD）、差示扫描量热仪（DSC）、振动样品磁强计（VSM）和显微硬度计分析合金的非晶形成能力（GFA）、磁性能及显微硬度。结果表明：该合金体系具有较好的GFA,随着Zr含量的增加,其GFA呈逐渐降低的趋势。Zr含量为0～2%（原子分数）时,能制得d为3mm的非晶合金;Zr含量为0～3%（原子分数）时,可制得d为2mm的非晶合金。直径2mm的棒状非晶合金（Zr含量为0～3%（原子分数））表现为明显的软磁性,饱和磁化强度Ms趋于一定值。该体系非晶合金均具有很高的显微硬度,Zr含量为3%（原子分数）时达到1420HV。

关键词：块体非晶合金非晶形成能力 Zr元素饱和磁化强度显微硬度