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ag-cu钎料粉末压制致密化行为

锻压技术 2018年第4期43卷 76-82页

作者：刘运展胡建华黄尚宇胡飞丁鹏飞李鑫武汉理工大学材料科学与工程学院

采用离散元软件EDEM,基于Hysteretic Spring接触模型,对Bag72cu28和Bag47cu53钎料压制成形过程进行模拟,并对Bag47cu53钎料进行低速压制实验。分析了钎料压制的成形机理、速度场特性及压制速度、摩擦系数对压坯致密度的影响。结果表明... 详细信息

采用离散元软件EDEM,基于Hysteretic Spring接触模型,对Bag72cu28和Bag47cu53钎料压制成形过程进行模拟,并对Bag47cu53钎料进行低速压制实验。分析了钎料压制的成形机理、速度场特性及压制速度、摩擦系数对压坯致密度的影响。结果表明：压制初期上部粉末速度最大,压制中后期中部粉末速度最大,压坯致密度分布特性与中后期速度场特性一致;压制相同致密度的压坯,高速压制比低速压制的致密度均匀性更高;颗粒间摩擦系数越低,压坯致密度均匀性越高,相同压制力下摩擦系数越低,压坯致密度越高;除松装状态下,Bag47cu53钎料低速压制的压坯致密度的模拟值与实验值误差小于6%,Hysteretic Spring接触模型进行钎料压制模拟具有较高的模拟精度。

关键词： ag-cu钎料粉末压制 EDEM 离散元压坯致密度数值模拟

处理气氛对ag-cu钎料与透氧膜陶瓷反应界面的影响

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功能材料 2010年第11期41卷 1986-1988,1993页

作者：王方张玉文丁伟中鲁雄刚上海大学上海市现代冶金及材料制备重点试验室上海200072

采用ag-cu钎料用于透氧膜与不锈钢支撑体之间的封接,研究了处理气氛对ag-cu钎料与透氧膜陶瓷反应界面的影响。结果显示,封接后ag-cu钎料与透氧膜连接界面在透氧膜一侧生成一层富cu的厚度约为310μm的反应层。在800℃的Ar及Ar+10%O2中处... 详细信息

采用ag-cu钎料用于透氧膜与不锈钢支撑体之间的封接,研究了处理气氛对ag-cu钎料与透氧膜陶瓷反应界面的影响。结果显示,封接后ag-cu钎料与透氧膜连接界面在透氧膜一侧生成一层富cu的厚度约为310μm的反应层。在800℃的Ar及Ar+10%O2中处理100h后反应层的厚度基本不变,表明ag-cu钎料与透氧膜的连接界面在长时间高温惰性气氛及高温氧化-惰性双重气氛中均具有良好的化学稳定性。

关键词： ag-cu钎料透氧膜封接连接界面

ag-cu钎料真空钎焊FeCrMo/Mncu阻尼合金钎焊接头的组织及性能研究

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热加工工艺 2019年第13期48卷 50-53,58页

作者：石浩江颜家振李宁祝鑫陈康为晏尚华刘青正四川大学制造科学与工程学院

采用ag-cu钎料真空钎焊FeCrMo/Mncu阻尼合金,并对钎焊接头微观组织、力学性能以及钎焊试样的阻尼性能进行研究。结果表明,ag-cu钎料可以实现两种阻尼合金的连接,并且钎焊试样经过435℃保温4h的调幅热处理后,能够复合两种阻尼合金的阻尼... 详细信息

采用ag-cu钎料真空钎焊FeCrMo/Mncu阻尼合金,并对钎焊接头微观组织、力学性能以及钎焊试样的阻尼性能进行研究。结果表明,ag-cu钎料可以实现两种阻尼合金的连接,并且钎焊试样经过435℃保温4h的调幅热处理后,能够复合两种阻尼合金的阻尼特性,随着应变的增加,钎焊试样的阻尼性能稳定提高。钎缝组织主要为Mn-Ni-cu-Fe-ag固溶体以及富ag相组成,钎料与母材之间能产生良好的冶金结合,钎焊接头组织致密;钎焊接头的断裂模式为以韧性断裂为主的混合型断裂,钎焊接头室温剪切强度为209.7MPa,经过调幅热处理后,钎焊接头断裂方式为脆性断裂,钎焊接头室温剪切强度达到246.4MPa。

关键词： ag-cu钎料真空钎焊 FeCrMo阻尼合金 Mncu阻尼合金

Al,Cr,Ni和RE对ag-cu钎料氧化行为的影响

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中国腐蚀与防护学报 1992年第2期12卷 164-168页

作者：冼爱平斯重遥周龙江沈嘉年李铁藩中国科学院金属研究所中国科学院腐蚀科学开放研究实验室

一、前言随着精细陶瓷材料的研究和应用所取得的巨大进展,金属与陶瓷的连接已成为急待解决的关键问题。由于普通金属钎料对陶瓷表面不浸润,因而许多工作集中在添加少量的钛或锆以改善钎料在陶瓷表面的可润湿性。其中特别是添加5at％Ti的... 详细信息

一、前言随着精细陶瓷材料的研究和应用所取得的巨大进展,金属与陶瓷的连接已成为急待解决的关键问题。由于普通金属钎料对陶瓷表面不浸润,因而许多工作集中在添加少量的钛或锆以改善钎料在陶瓷表面的可润湿性。其中特别是添加5at％Ti的ag-cu共晶钎料,因其综合性能优越,而最有发展前途。鉴于结构陶瓷主要在高温条件下使用。

关键词： Al Cr Ni RE ag-cu钎料氧化行为

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TiAl基合金与Ti合金的真空钎焊

焊接 2006年第3期 51-54页

作者：李卓然曹健冯吉才王加洪许桂法哈尔滨工业大学现代焊接生产技术国家重点实验室 150001 金华市信和焊材制造有限公司 321016

采用ag-cu钎料与Ti-Zr-N i-cu钎料,对TiA l与Ti合金进行了真空钎焊试验,主要研究了采用两种钎料时的界面反应以及钎焊温度对界面组织及性能的影响。研究发现,采用ag-cu钎料时界面结构为:Ti/Ti(cu,A l)2/Ticux+ag(s,s)/ag(s,s)/Ti(cu,A l... 详细信息

采用ag-cu钎料与Ti-Zr-N i-cu钎料,对TiA l与Ti合金进行了真空钎焊试验,主要研究了采用两种钎料时的界面反应以及钎焊温度对界面组织及性能的影响。研究发现,采用ag-cu钎料时界面结构为:Ti/Ti(cu,A l)2/Ticux+ag(s,s)/ag(s,s)/Ti(cu,A l)2/TiA l,当钎焊温度T=1 223 K,保温时间t=10 m in时接头的剪切强度达到223.3 MPa;采用Ti-Zr-N i-cu钎料时在界面出现了Ti2N i,Ti(cu,A l)2等多种金属间化合物,当钎焊温度T=1 123 K,保温时间t=10 m in时接头的剪切强度达到139.97 MPa。

关键词：钎焊 Ti合金 ag-cu钎料 Ti-Zr-Ni-cu钎料

钎焊工艺参数对TC4钛合金钎焊接头组织及性能的影响

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热加工工艺 2019年第15期48卷 171-173页

作者：夏良俊秦优琼唐贤锋上汽大众汽车有限公司宁波分公司焊装车间浙江宁波315336 上海工程技术大学材料工程学院上海201620 上海电气风电集团有限公司技术部上海200241

在钎焊温度为780~900℃,钎焊时间为2~30 min的条件下,采用ag-28cu钎料对TC4钛合金进行了真空钎焊试验。利用金相显微镜、扫描电镜及能谱仪对接头微观组织进行了研究。结果表明,接头形成3个反应区:扩散区Ti2cu+Ti(s.s)、界面反应区Ti2cu/... 详细信息

在钎焊温度为780~900℃,钎焊时间为2~30 min的条件下,采用ag-28cu钎料对TC4钛合金进行了真空钎焊试验。利用金相显微镜、扫描电镜及能谱仪对接头微观组织进行了研究。结果表明,接头形成3个反应区:扩散区Ti2cu+Ti(s.s)、界面反应区Ti2cu/Ticu化合物以及钎缝中心区的ag(s.s)+cu(s.s)。随着钎焊温度的提高和保温时间的延长,扩散区及界面层的厚度增加,但过高的工艺参数会导致钎料流失从而使钎缝宽度降低。在钎焊温度为820℃,保温时间为10 min时,钎焊接头的抗剪强度最高,为121 MPa。

关键词： TC4 ag-cu钎料真空钎焊微观组织抗剪强度

Ti2AlC陶瓷的钎焊机理及陶瓷稳定性研究

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Ti2AlC陶瓷的钎焊机理及陶瓷稳定性研究

作者：刘晓文哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

TiAlC陶瓷是一种新型的导电陶瓷，其兼具金属和陶瓷的很多优良性能，有望在高温结构材料、电极材料、自润滑材料等方面得到广泛应用。然而，由于在Ti-Al-C三元体系高温相图中单一的TiAlC相区狭窄，因此解决其连接问题显得尤为重要。为... 详细信息

TiAlC陶瓷是一种新型的导电陶瓷，其兼具金属和陶瓷的很多优良性能，有望在高温结构材料、电极材料、自润滑材料等方面得到广泛应用。然而，由于在Ti-Al-C三元体系高温相图中单一的TiAlC相区狭窄，因此解决其连接问题显得尤为重要。为保证接头的导电性，本研究使用纯ag和ag-cu合金作为钎料，钎焊连接TiAlC陶瓷，探讨了钎焊温度、保温时间及ag-cu钎料中cu含量对接头组织和性能的影响，得到最优化的钎焊工艺参数和钎料成分配比。然而，钎焊过程中，TiAlC陶瓷与钎料中ag和cu的交互作用会引起母材结构的变化，进而影响其独特本征性能的发挥。因此，本文利用第一性原理计算的方法，研究了钎料中ag和cu元素对陶瓷结构稳定性的影响。第一性原理计算结果表明，随着Al空位数增加，TiAlC的晶格参数沿a、b轴方向增大，c轴方向减小，晶体结构的稳定性下降;ag原子和cu原子均能够在TiAlC中占位，并优先占据Al原子位置。ag原子占位后TiAlC晶格参数在a、b轴方向基本不变，c轴方向增大，弹性模量提高;cu原子占位后TiAlC在a、b、c轴方向均有不同程度的减小，弹性模量升高。ag和cu在TiAlC中占位后均能够弱化其附近的Ti-Al键，其中cu对Ti-Al键的弱化作用更明显，使Al空位形成能降低更多。此外，ag和cu固溶Al原子和在TiAlC中占位的过程均能够为Al空位形成提供能量，使Al空位更容易形成。与固溶和占位过程相比，金属间化合物的形成对TiAlC结构稳定性影响更大，其中生成Alcu相会使Al空位形成能降低到1.9031eV。使用纯ag钎焊TiAlC陶瓷的接头可以分为三个区域：TiAlC陶瓷、交互作用区和焊缝区。在交互作用区内钎料沿TiAlC陶瓷晶界分布，在钎料/TiAlC陶瓷界面处，TiAlC固溶ag形成TiAlC[ag]，ag固溶Al和Ti形成ag基固溶体，在二者界面处生成ag[Ti,Al]有序固溶体。随着钎焊温度提高，接头剪切强度和电导率均呈现先增大后减小的趋势。高温下ag钎料的挥发以及ag钎料与TiAlC陶瓷母材间较弱的交互作用是影响使用ag钎焊TiAlC陶瓷接头性能的主要因素。使用ag-cu钎料钎焊TiAlC陶瓷的接头界面结合良好，没有微观的孔洞和裂纹存在。随着钎料中cu含量增加，接头焊缝区宽度减小，交互作用区宽度增大，交互作用区内被钎料剥离下的TiAlC陶瓷晶粒逐渐增多。当cu含量达到15wt.%时，接头内开始出现灰色Alcu相。随cu含量的增加，接头电导率基本维持不变，接头的剪切强度呈现先增加后减小的趋势。随着钎焊温度升高，保温时间延长，焊缝宽度逐渐减小，交互作用区宽度增大，接头内Alcu相增多。接头的剪切强度随钎焊温度和保温时间的增加均呈现先增后减的趋势。在本研究范围内，使用ag/ag-cu钎料连接TiAlC陶瓷的最佳工艺参数为：钎焊温度为900℃保温10min，当钎料成分为ag72cu28时，接头的剪切强度达到目前获得的最高值168.1MPa，达到母材剪切强度的93%。实验结果中接头交互作用区内TiAlC晶格参数的变化验证了ag和cu在TiAlC中的占位行为，而由于cu在TiAlC中的溶解热更负，因此其占位倾向更大，同时cu在TiAlC中迁移时具有更低的扩散激活能。因此，实验中得到与钎料交互作用的TiAlC陶瓷中cu含量较高，且cu的扩散深度较大。Alcu相与Al和cu单质均属于立方晶系，其在形成过程中晶体结构变化较小，在各种cu-Al金属间化合物中，Alcu具有最低的形成能和结合能，其最容易形成且结构最稳定。因此，在使用ag-cu钎料钎焊TiAlC陶瓷得到的接头中只有Alcu，而未发现其它金属间化合物。

关键词： Ti2AlC陶瓷钎焊 ag-cu钎料钎焊机理

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氧化铝陶瓷和TC4钎焊工艺及性能研究

氧化铝陶瓷和TC4钎焊工艺及性能研究

作者：朱治友天津大学

学位级别：硕士

AlO陶瓷具有轻重量、高强度、耐热、耐磨、抗腐蚀、抗辐射等优点,被广泛应用于航天结构,核工业的封装结构。然而氧化铝陶瓷还具有脆性大、韧性低、难以加工的缺点,需要同样轻质但是具有良好塑韧性的金属材料连接以实现工程上的应用。本... 详细信息

AlO陶瓷具有轻重量、高强度、耐热、耐磨、抗腐蚀、抗辐射等优点,被广泛应用于航天结构,核工业的封装结构。然而氧化铝陶瓷还具有脆性大、韧性低、难以加工的缺点,需要同样轻质但是具有良好塑韧性的金属材料连接以实现工程上的应用。本课题选用钎焊方法实现TC4合金与氧化铝陶瓷的连接,研究了不同钎料添加形式及钎焊工艺下接头界面组织和接头性能。本文采用非活性ag-cu共晶钎料对AlO陶瓷与TC4合金进行了钎焊连接,采用SEM,EDS和XRD对接头界面组织进行了分析,同时通过测试接头的抗剪强度来反映钎焊接头的力学性能,结果表明接头力学性能良好,界面结构为TC4合金/Ti-Al+Ti-cu/ag(s,s)+cu(s,s)+Ti-cu/Ti-cu-O/AlO陶瓷。分析了非活性ag-cu共晶钎料钎焊AlO陶瓷/TC4合金接头的连接机理,对钎缝中活性元素Ti的来源做了分析。建立钎焊接头形成连接的物理模型,对TC4母材向钎缝的溶解以及接头陶瓷侧反应金属层成分及形成机理进行了分析,并考察了钎焊工艺参数对钎焊接头组织界面及力学性能的影响。在获得AlO陶瓷/非活性ag-cu共晶钎料/TC4合金接头的基础上,尝试在钎料中添加B元素。利用B元素与扩散至钎缝中间层的活性元素Ti反应生成短纤维增强相TiB,钎缝中弥散分布的TiB在降低接头线胀系数的同时提高了中间层弹性模量,使得AlO陶瓷/TC4合金接头的力学性能提高了60%以上。钎料中的B含量、钎焊温度以及保温时间对于获得力学性能良好的钎焊接头来说都存在一个最优值。当非活性ag-cu共晶钎料中添加0.2%的B元素,钎焊温度为880℃,保温时间为10min时,接头强度可达200MPa以上。

关键词： ag-cu钎料钎焊温度保温时间界面组织力学性能

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加速器钛窗硬钎焊工艺研究

真空电子技术 2015年第4期28卷 28-32页

作者：张永清丁耀根王小霞杜锡九阎旭高向阳中国科学院电子学研究所高功率微波源与技术重点实验室北京100190 广东中能加速器科技有限公司广东东莞523808

为解决钛窗采用软钎焊工艺制造存在结构复杂、耐热性差的问题,对钛窗硬钎焊工艺进行了研究。选用了Bag72cu-V银铜钎料、云母片、真空炉、氦质谱检漏仪和扫描电镜等材料及设备,研究了云母片放置方式、钎焊工艺参数对接头质量的影响、钛... 详细信息

为解决钛窗采用软钎焊工艺制造存在结构复杂、耐热性差的问题,对钛窗硬钎焊工艺进行了研究。选用了Bag72cu-V银铜钎料、云母片、真空炉、氦质谱检漏仪和扫描电镜等材料及设备,研究了云母片放置方式、钎焊工艺参数对接头质量的影响、钛窗宏观及微观质量以及钛窗在术中放射治疗加速器中的应用情况。研究表明,采用云母片叠层放置以隔离钛箔与模具、采用815℃×3min的真空钎焊参数,可以获得质量良好的钎焊接头。研究还发现,钎焊过程中存在较为强烈的钛、铜基体向液态钎料中溶解的现象,这一现象有助于提高钎焊接头的强度。

关键词：钛窗钎焊 ag-cu钎料云母片