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钎焊工艺对InAg低温焊料结构及剪切性能的影响

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中南大学学报（自然科学版） 2011年第12期42卷 3674-3679页

作者：刘文胜黄国基马运柱彭芬崔鹏中南大学粉末冶金国家重点实验室湖南长沙410083

针对不同回流工艺曲线对In3Ag焊膏焊点表面形貌、界面IMC(Intermetallic compound)层和剪切强度的影响进行研究。采用扫描电镜(SEM)和能量色散谱仪(EDS)分别对IMC层的微观结构和焊点的组织成分进行观察和分析,采用力学试验机测试焊点的... 详细信息

针对不同回流工艺曲线对In3Ag焊膏焊点表面形貌、界面IMC(Intermetallic compound)层和剪切强度的影响进行研究。采用扫描电镜(SEM)和能量色散谱仪(EDS)分别对IMC层的微观结构和焊点的组织成分进行观察和分析,采用力学试验机测试焊点的剪切强度,并通过SEM观察其断口形貌。研究结果表明:IMC层厚度随钎焊曲线峰值温度升高而增加,焊点剪切强度随峰值温度升高而降低,断裂模式为韧性断裂。其合适的钎焊工艺为峰值温度160℃,并在150℃保温1 min,可得到表面光亮、润湿性能好、助焊剂残留少的焊点,其基体为富In相,在基体上弥散分布着AgIn2颗粒,IMC层是均匀、致密的扇贝状结构,厚度约为3μm,成分约为(Ag0.8Cu0.2)In2;在此条件下,焊点剪切强度最高,为7.24 MPa。

关键词： InAg 焊料钎焊金属间化合物剪切性能

钎焊过程原位合成Al-Si-Cu合金及接头性能

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材料工程 2016年第6期44卷 17-23页

作者：龙伟民路全彬何鹏薛松柏吴铭方薛鹏郑州机械研究所新型钎焊材料与技术国家重点实验室郑州450001 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 南京航空航天大学材料科学与技术学院南京210016 江苏科技大学先进焊接技术省级重点实验室江苏镇江212003 南京理工大学材料科学与工程学院南京210094

Al-Si-Cu基钎料熔点低、强度高,非常适用于铝合金的钎焊。但位于三元共晶成分点附近的Al-Si-Cu合金由于含有大量的CuAl2脆性金属间化合物,无法采用常规塑性加工方法成形,因此限制了其使用范围。为克服上述不足,设计一种使用AlSi-CuAl复... 详细信息

Al-Si-Cu基钎料熔点低、强度高,非常适用于铝合金的钎焊。但位于三元共晶成分点附近的Al-Si-Cu合金由于含有大量的CuAl2脆性金属间化合物,无法采用常规塑性加工方法成形,因此限制了其使用范围。为克服上述不足,设计一种使用AlSi-CuAl复合焊丝在钎焊过程中原位合成Al-Si-Cu钎料的方法,并对其钎焊接头组织与性能进行研究。结果表明:采用的复合焊丝外层为AlSi合金,内层为CuAl合金粉,两者熔点接近。复合钎料的加工性能远优于同成分的Al-Si-Cu钎料。使用复合焊丝感应钎焊3A21铝合金,钎焊过程中两种合金几乎同时熔化,经瞬间保温后可充分熔合并形成Al-Si-Cu钎料,获得成分均匀、界面结合良好的钎缝,钎焊接头抗剪强度高于采用常规Al-Si-Cu钎料钎焊的接头抗剪强度。

关键词： Al-Si-Cu钎料原位合成复合焊丝钎焊

钎焊温度对C/C/AgCuTi+C_(f)/TC_(4)接头组织及力学性能的影响

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航空学报 2022年第4期43卷 464-474页

作者：赵可汗刘多朱海涛陈斌胡胜鹏宋晓国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 哈尔滨工业大学(威海)山东省特种焊接技术重点实验室威海264200

为了缓解C/C复合材料与TC_(4)合金钎焊接头的残余应力,采用AgCuTi+0.3%C_(f)钎料实现了二者的连接。使用扫描电子显微镜、透射电子显微镜确定了界面微观组织结构,利用万能试验机表征接头的力学性能,对不同钎焊温度下的接头界面组织及力... 详细信息

为了缓解C/C复合材料与TC_(4)合金钎焊接头的残余应力,采用AgCuTi+0.3%C_(f)钎料实现了二者的连接。使用扫描电子显微镜、透射电子显微镜确定了界面微观组织结构,利用万能试验机表征接头的力学性能,对不同钎焊温度下的接头界面组织及力学性能进行了分析,并归纳了钎焊接头形成过程,阐明了碳纤维在接头形成过程中的作用机理。结果表明:随着钎焊温度的升高,由于Ti活度以及元素扩散速率的增加,接头两侧的反应层厚度增加,钎缝中心的Ti-Cu化合物增加,相应的钎焊接头抗剪强度先增加后减小,在钎焊温度900℃,钎焊时间10min时获得最大接头强度28.5MPa。C/C/AgCuTi+C_(f)/TC_(4)接头形成可以分为钎料熔化,TC_(4)开始溶解;元素富集,反应层形成;等温析出,液相推移;接头形成4个阶段。碳纤维在接头形成中起到组织调控与应力调控作用,这使钎焊接头质量得到提升。

关键词：钎焊 C/C复合材料复合钎料微观组织力学性能接头形成

钎焊温度对Ti60/AgCu/ZrO_2接头界面组织及性能的影响

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航空学报 2017年第12期38卷 332-340页

作者：卞红胡胜鹏宋晓国周志强冯吉才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 哈尔滨工业大学(威海)山东省特种焊接技术重点实验室威海264209

采用AgCu钎料实现了Ti60合金和ZrO_2陶瓷的钎焊连接。使用扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope,SEM)、能谱仪(Energy Dispersive Spectrometer,EDS)和X射线衍射仪(X-Ray Diffractometer,XRD)等分析测试手段,对不同钎焊温度下获得的接头界面组织结构进行了分析。研究表明,Ti60/AgCu/ZrO_2接头典型界面组织为:Ti60合金/α-Ti+Ti_2Cu扩散层/TiCu+TiCu_2/Ag(s,s)+Cu(s,s)/Ti_3Cu_3O反应层/TiO反应层/ZrO_2陶瓷。随着钎焊温度的升高,α-Ti+Ti2Cu扩散层、TiCu+TiCu_2层、Ti3_Cu_3O层及TiO层厚度均逐渐增加,颗粒状Ti-Cu化合物不断长大,Ag(s,s)和Cu(s,s)含量逐渐减少。剪切试验表明,在钎焊温度为900℃、保温时间为10min条件下获得的接头室温抗剪强度最高为124.9 MPa,500℃和600℃抗剪强度分别为83.0 MPa和30.2 MPa。断口分析表明:接头沿ZrO_2陶瓷/钎料界面和靠近该界面的钎缝发生断裂。

关键词： AgCu钎料 Ti60合金 ZrO2陶瓷钎焊界面组织力学性能

钎焊及时效过程中化学镀Ni-P与Sn-3.5Ag的界面反应

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中国有色金属学报 2010年第6期20卷 1189-1194页

作者：黄明亮柏冬梅大连理工大学材料科学与工程学院大连116024 大连理工大学辽宁省先进连接技术重点实验室大连116024

研究磷含量为6.5%(质量分数)的化学镀Ni-P薄膜与Sn-3.5Ag钎料合金之间的润湿行为,以及Sn-3.5Ag/Ni-P焊点在钎焊和时效过程中的界面反应。结果表明:250℃时,直径为(2.3±0.06)mm的Sn-3.5Ag焊球在化学镀Ni-6.5%P薄膜上钎焊后得到的润湿角... 详细信息

研究磷含量为6.5%(质量分数)的化学镀Ni-P薄膜与Sn-3.5Ag钎料合金之间的润湿行为,以及Sn-3.5Ag/Ni-P焊点在钎焊和时效过程中的界面反应。结果表明:250℃时,直径为(2.3±0.06)mm的Sn-3.5Ag焊球在化学镀Ni-6.5%P薄膜上钎焊后得到的润湿角约为44,铺展率约为67%;焊点界面由Ni3Sn4IMC层、及较薄的Ni-Sn-P过渡层构成Ni3P晶化层;钎焊过程中界面Ni3Sn4IMC的生长速率与钎焊时间t1/3呈线性关系;时效过程中界面Ni3Sn4IMC及富P层的生长速率与时效时间t1/2呈线性关系。

关键词：化学镀Ni-P薄膜 Sn-3.5Ag钎料界面反应钎焊时效

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钎焊方法制备泡沫铝/铝夹芯板的组织及性能

焊接学报 2019年第8期40卷 144-149,I0007页

作者：张军程和法黄笑梅孙冬恩合肥工业大学

采用Al-Si钎料真空钎焊的方法制备了泡沫铝/铝夹芯板,对夹芯板钎焊界面处微观组织进行了金相、SEM形貌、EDS能谱分析,并对夹芯板弯曲力学性能进行了研究,分析了钎焊工艺参数对泡沫铝/铝焊缝微观组织及力学性能的影响.结果表明,在605~62... 详细信息

采用Al-Si钎料真空钎焊的方法制备了泡沫铝/铝夹芯板,对夹芯板钎焊界面处微观组织进行了金相、SEM形貌、EDS能谱分析,并对夹芯板弯曲力学性能进行了研究,分析了钎焊工艺参数对泡沫铝/铝焊缝微观组织及力学性能的影响.结果表明,在605~625℃温度下保温20 min,夹芯板钎缝中心区微观组织主要由α(Al)固溶体、块状CaAl2Si2化合物、骨骼状CaAl4组成;随着焊接温度的升高,钎料中合金元素向母材中扩散速度加快,块状CaAl2Si2分布更加均匀、分散,提高了焊缝中心区的韧性;当焊接温度为625℃时,泡沫铝/铝夹芯板抗弯强度达到最高的67. 97 MPa.

关键词：泡沫铝/铝夹芯板钎焊接头组织弯曲强度

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超声波辅助钎焊镁铝异种金属接头的微观组织

稀有金属材料与工程 2018年第10期47卷 3197-3202页

作者：俞伟元高盟召张天宇尚江旭颜泽华兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室甘肃兰州730050

选用Sn基和Zn基2种钎料,在大气下采用超声波辅助钎焊技术进行了6063铝合金/AZ31B镁合金的焊接,通过OM、SEM以及EDS能谱对比分析了2种钎料的钎焊接头组织。结果表明,采用Sn基钎料时,钎焊接头不会生成Mg-Al脆性金属间化合物,钎缝中会溶解A... 详细信息

选用Sn基和Zn基2种钎料,在大气下采用超声波辅助钎焊技术进行了6063铝合金/AZ31B镁合金的焊接,通过OM、SEM以及EDS能谱对比分析了2种钎料的钎焊接头组织。结果表明,采用Sn基钎料时,钎焊接头不会生成Mg-Al脆性金属间化合物,钎缝中会溶解Al元素,Al元素以Al基固溶体相和Ag(Al)相形式存在于钎焊接头中,并且在超声波作用时间达到4.5s时,Al元素均匀分布在整个钎缝中。采用Zn基钎料,钎焊接头中有大量脆性Mg/Al金属间化合物生成,同时在钎缝组织晶界处有第二相低熔点Sn颗粒的弥散分布。

关键词：镁合金铝合金钎焊超声波辅助

钎焊温度对BNi-2非晶钎料钎焊1Cr18Ni9Ti不锈钢组织和性能的影响

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焊接学报 2024年第6期45卷 61-67页

作者：田晓羽张志伟周晨赵连清田洋光付伟宋晓国北京控制工程研究所北京100190 哈尔滨工业大学材料结构精密焊接与连接全国重点实验室哈尔滨150001 山东船舶技术研究院威海264209

采用BNi-2非晶钎料成功钎焊了1Cr18Ni9Ti不锈钢,通过扫描电子显微镜及能谱仪对不同钎焊温度下钎焊接头的界面微观组织进行了表征及分析,并对钎焊接头的抗剪强度进行了测试,探究了钎焊温度对接头界面组织及力学性能的影响.结果表明钎焊... 详细信息

采用BNi-2非晶钎料成功钎焊了1Cr18Ni9Ti不锈钢,通过扫描电子显微镜及能谱仪对不同钎焊温度下钎焊接头的界面微观组织进行了表征及分析,并对钎焊接头的抗剪强度进行了测试,探究了钎焊温度对接头界面组织及力学性能的影响.结果表明钎焊接头的界面微观组织从钎缝中心到母材可以被分为3个区域,钎焊温度为1050℃时钎缝区主要为Ni基固溶体+Cr-B相,扩散区分布有Fe-Ni固溶体及细小条状的σ-FeCr相,晶间渗入区中奥氏体晶间处分布着σ-FeCr相及Cr-B相.随着钎焊温度的升高,B元素扩散速度不断加快,Cr-B相的晶间渗入程度加剧;钎缝中心的块状Cr-B相逐渐减小直至1150℃时消失,钎缝区组织均匀化.在温度的作用下,钎缝宽度呈现先减小后增大的趋势.而接头的抗剪强度呈先上升后下降的趋势;最大抗剪强度出现在1050℃时,约265 MPa;而接头的断裂形式主要以韧性断裂为主.利用阿伦尼乌斯方程得到了B原子的扩散活化能为8.18×10^(4)×nJ/mol,n为时间指数.

关键词：钎焊非晶钎料微观组织不锈钢扩散激活能