釬焊文獻

SiC添加對W/AgCuTi/Cu釬焊接頭組織與力學性能的影響/王剛, 等. 焊接學報, 2023, 44(5): 55-61.

摘要：為研究碳化硅(SiC)添加對緩解鎢-銅釬焊接頭殘余應(yīng)力的作用效果及機理,采用真空釬焊技術(shù)獲得不同碳化硅含量(質(zhì)量分數(shù)為0～20%)的W/SiC-AgCuTi/Cu釬焊接頭,分析焊接接頭組織演變及剪切性能變化規(guī)律。結(jié)果表明,隨著SiC含量的增加,釬焊接頭剪切強度先提升后降低。當SiC的質(zhì)量分數(shù)為10%時,釬焊接頭的剪切強度達到峰值120 MPa,比未添加SiC的焊接接頭強度提升45%左右。分析認為,少量(質(zhì)量分數(shù)為0～10%)的SiC硅在W-Cu焊縫組織中較均勻分布,可有效緩解母材熱失配帶來的焊接殘余應(yīng)力,提升焊接接頭強度.但過量(質(zhì)量分數(shù)為20%)的SiC易在焊縫組織中聚集成大尺寸塊體,剪切過程中形成應(yīng)力集中,不利于焊接接頭強度進一步提升。

關(guān)鍵詞：鎢-銅;釬焊;殘余應(yīng)力;碳化硅;接頭強度

金屬/CFRP異種材料連接技術(shù)的研究進展及界面結(jié)合機理分析/張婷婷, 等. 焊接學報, 2023, 44(5): 44-54.

摘要：碳纖維復(fù)合材料(CFRP)具有質(zhì)輕高強、高模量和低膨脹優(yōu)勢,在“陸?？仗臁钡阮I(lǐng)域應(yīng)用潛力和需求極大。其中熱塑性碳纖維復(fù)合材料(CFRTP)近年來快速發(fā)展,CFRP和CFRTP與金屬結(jié)構(gòu)件的連接技術(shù)受到國內(nèi)外學者和工業(yè)界的廣泛關(guān)注。文中綜述了金屬材料與CFRP連接的主要技術(shù)及界面的結(jié)合機理;對比分析了不同連接工藝的成形原理,總結(jié)了金屬與CFRP連接界面的不同作用效果;結(jié)合發(fā)展現(xiàn)狀及未來工程應(yīng)用需求,對金屬/CFRP高質(zhì)量連接技術(shù)瓶頸的突破方向進行了展望。

關(guān)鍵詞：金屬/碳纖維復(fù)合材料;黏接;機械緊固;異種材料連接;界面結(jié)合機理

銅/鋁磁脈沖半固態(tài)輔助釬焊界面擴散過程/余章欽,等. 焊接學報, 2023, 44(4): 120-128.

摘要：結(jié)合分子動力學模擬和試驗研究,對銅/鋁管磁脈沖半固態(tài)輔助釬焊界面原子擴散過程進行了研究。結(jié)果表明,在鋁側(cè)擴散界面原子主要在界面的無序原子層中相互擴散,且各元素的擴散行為不均勻,鋁基體原子向釬料的擴散速度遠小于釬料原子向鋁基體擴散的速度;銅側(cè)界面在模擬設(shè)置的沖擊速度下,擴散層很薄且厚度變化并不明顯。測量不同沖擊速度下鋁側(cè)界面的擴散層厚度發(fā)現(xiàn),隨著沖擊速度增加,模擬的擴散層厚度呈線性增加,與試驗結(jié)果相符。根據(jù)模擬與試驗結(jié)果建立了在相同或相近的沖擊速度下,模擬界面擴散層厚度與試驗界面擴散層厚度之間的關(guān)系,模擬結(jié)果能夠較好地預(yù)測試驗界面擴散層厚度,最大誤差為2.8%。

關(guān)鍵詞：銅/鋁管;釬焊;磁脈沖;半固態(tài);分子動力學

不銹鋼薄板搭接激光軟釬焊接頭組織與性能/劉勇, 等. 焊接學報, 2023, 44(4): 45-49.

摘要：采用激光對304不銹鋼薄板搭接縫進行軟釬焊,并對釬縫組織與力學性能進行了研究。工藝試驗結(jié)果表明,當激光束傾角為60°和離焦量為300 mm時,能夠有效降低激光束的熱輸入,實現(xiàn)304不銹鋼薄板搭接縫的無變形釬焊,填縫深度可達5 mm,釬縫外觀成形光滑、飽滿,顏色與母材相近,無需涂裝。釬焊接頭分為不銹鋼母材區(qū)、釬縫區(qū)、不銹鋼母材區(qū)3個區(qū)域,釬縫區(qū)和母材區(qū)的邊界清晰且明顯,釬縫組織連續(xù)致密,無氣孔、裂紋等缺陷。釬縫顯微組織主要由黑色固溶體相、大菱形塊狀白色相和短棒狀白色相組成,分析認為3種相分別為錫基固溶體相、SnSb相和Cu6Sn5相。釬料和母材之間形成約1～2 μm金屬化合物FeSn2擴散層。釬縫的平均抗剪強度測試結(jié)果為39 MPa,能夠滿足不銹鋼薄板搭接縫的工程應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：304不銹鋼;激光軟釬焊;微觀組織;剪切性能

啃削量對鋁/鋼啃削輔助電弧熔釬焊接頭組織與性能的影響/譚攀, 等.焊接學報, 2023, 44(4): 98-104.

摘要：基于無釬劑條件下,采用啃削輔助電弧熔釬焊方法研究啃削量對5052鋁合金與SUS304不銹鋼電弧熔釬焊接頭組織與性能的影響。采用掃描電子顯微鏡、能譜儀和拉伸試驗機對接頭組織與力學性能進行研究。結(jié)果表明,采用啃削頭輔助實現(xiàn)了鋁/鋼接頭界面冶金結(jié)合;界面金屬間化合物層厚度與焊縫中物相顆粒數(shù)量與尺寸隨著啃削量增加而增大;接頭強度隨著啃削量增加呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢;界面形貌隨啃削量增加,逐漸由平直狀界面向周期性波浪狀界面演變,再演變疊層狀界面。當啃削量為0.2 mm時,得到了“宏觀+微觀”尺度的雙自鎖界面結(jié)構(gòu),提高了接頭力學性能,接頭的平均抗拉強度最高達152 MPa。

關(guān)鍵詞：異種金屬連接;電弧熔釬焊;啃削量;金屬間化合物;抗拉強度

低銀BAg10CuZnSnInNd釬料組織與性能/余丁坤, 等.焊接學報, 2023, 44(4): 93-97.

摘要：研究了復(fù)合添加微量In和Nd元素對低銀BAg10CuZnSn釬料熔化特性、潤濕性能、顯微組織及釬焊接頭力學性能的影響。結(jié)果表明,In元素的添加可以顯著降低釬料的固、液相線溫度,而Nd元素對釬料的固、液相線溫度沒有明顯的影響。適量In元素和Nd元素的添加可以顯著提高釬料在304不銹鋼和紫銅上的鋪展面積,同時釬料的顯微組織得到了明顯細化,過量添加In元素和Nd元素后釬料組織中出現(xiàn)了富銦相和稀土相。當In和Nd元素的添加量分別為2%和0.1%時,304不銹鋼/304不銹鋼接頭的抗剪強度達到最大值430 MPa,而304不銹鋼/紫銅的釬焊接頭發(fā)生斷裂,且均斷于紫銅處,說明釬焊接頭的強度大于紫銅。

關(guān)鍵詞：低銀BAg10CuZnSnInNd釬料;富銦相;釹元素;顯微組織;力學性能

鋁/鈦異種金屬激光/激光-CMT復(fù)合熔釬焊工藝及其組織與力學性能/王佳杰, 等. 焊接學報, 2023, 44(2): 54-60.

摘要：選用5A06鋁合金和Ti6Al4V鈦合金為母材,ER4047焊絲和粉狀Nocolok釬劑為填充材料,采用激光熔釬焊和激光-CMT復(fù)合熔釬焊兩種焊接方法,并對兩種焊接接頭的微觀組織和力學性能進行對比分析。結(jié)果表明,激光熔釬焊與激光-CMT復(fù)合熔釬焊在合適的焊接工藝下均容易獲得連續(xù)、穩(wěn)定的焊接接頭。鋁/鈦激光熔釬焊和激光-CMT復(fù)合熔釬焊焊縫中部組織均為α-Al固溶體和Al-Si共晶組織。激光熔釬焊和激光-CMT復(fù)合熔釬焊均在鈦合金上表面處界面反應(yīng)層最厚,其厚度分別小于10和6 μm。激光熔釬焊焊縫偏鈦側(cè)界面主要為鋸齒狀,激光-CMT復(fù)合熔釬焊焊縫偏鈦側(cè)界面主要為層片狀。激光熔釬焊和激光-CMT復(fù)合熔釬焊焊接接頭均斷裂在焊縫區(qū),焊接接頭平均抗拉強度分別為252和209 MPa,激光熔釬焊比激光-CMT復(fù)合熔釬焊接頭抗拉強度高20%,而激光-CMT復(fù)合熔釬焊比激光熔釬焊焊接效率提升約1.5倍。

關(guān)鍵詞：激光熔釬焊;激光-CMT復(fù)合熔釬焊;鋁/鈦異種金屬;微觀組織;力學性能

Ni含量對304/Sn-8Sb-4Cu-xNi/304釬焊接頭組織與剪切性能的影響/韓曉輝, 等. 焊接學報, 2023, 44(2): 117-122.

摘要：研究了Ni含量對Sn-8Sb-4Cu-xNi(x=0, 0.5, 1和2,質(zhì)量分數(shù))釬料熔點和微觀組織的影響,用Sn-8Sb-4Cu-xNi釬料對304不銹鋼進行釬焊連接,分析了接頭的界面組織與剪切性能。結(jié)果表明,添加不同含量的Ni后,Sn-8Sb-4Cu-xNi均為近共晶釬料,其熔點約為245 ℃;Sn-8Sb-4Cu釬料組織由α相基體、Sb2Sn3+Cu6Sn5+Sn復(fù)合相和Cu6(Sn,Sb)5相組成。添加Ni元素后,釬料中塊狀Cu6(Sn,Sb)5轉(zhuǎn)變?yōu)榧毿?、均勻分布?Cu,Ni)6(Sn,Sb)5。當Ni含量小于1%時,隨Ni含量的增加,釬料中的復(fù)合相和(Cu,Ni)6(Sn,Sb)5相均增加;當Ni含量為2%時,釬料中的復(fù)合相和(Cu,Ni)6(Sn,Sb)5相均減少,但(Cu,Ni)6(Sn,Sb)5相中Ni含量增加至與Cu相當;Sn-8Sb-4Cu-xNi/304釬焊界面均形成了一層厚度約1.5 μm的擴散反應(yīng)層,EDS分析顯示,該層為FeSn2化合物。釬縫中全部為Cu6Sn5型化合物,未見Sn-Sb型化合物. Ni元素的添加,提高了304/Sn-8Sb-4Cu-xNi/304釬焊接頭的抗剪強度,當Ni含量為0.5%時,接頭抗剪強度最大,為67 MPa,與不含Ni釬料相比提高了60%。所有接頭的斷裂位置均位于釬縫。

關(guān)鍵詞：304不銹鋼;Sn-8Sb-4Cu釬料;軟釬焊;剪切性能

釬焊超薄GH99蜂窩夾層結(jié)構(gòu)力學性能分析/劉亞洲, 等. 焊接學報, 2022, 43(11): 1-7.

摘要：以制造輕量化超薄金屬熱防護結(jié)構(gòu)為目標,首先采用真空釬焊方式制備了GH99超薄夾層結(jié)構(gòu);通過光學顯微鏡及掃描電子顯微鏡對夾層結(jié)構(gòu)的釬焊界面及母材的微觀組織進行了表征;通過萬能試驗機對夾層結(jié)構(gòu)的界面剝離強度、面內(nèi)與面外壓縮性能進行了測試,并與有限元模擬結(jié)果進行對比。結(jié)果表明,釬焊前后母材晶粒由退火態(tài)孿晶組織轉(zhuǎn)變?yōu)榈容S組織;釬焊接頭主要為Ni(s,s)和Ni3Si的共晶組織,并伴隨部分Cr(Mo,Ni)固溶體、Ni2Si及NiSi2相;界面剝離在薄壁面板上失效;夾層結(jié)構(gòu)面內(nèi)與面外的壓縮失效均表現(xiàn)為屈曲失效,模擬結(jié)果與試驗結(jié)果一致。

關(guān)鍵詞：GH99;超薄夾層結(jié)構(gòu);釬焊界面力學行為;結(jié)構(gòu)失效形式

鋁合金表面電弧噴涂Ag基涂層及其低溫釬焊行為/肖勇, 等. 焊接學報, 2022, 43(12): 27-34.

摘要：在波導(dǎo)器件中,鋁合金殼體較差的潤濕性制約了其與微帶電路板之間大面積、可靠低溫釬焊連接。通過電弧噴涂技術(shù)在5A06鋁合金表面制備了厚度約為80 μm的Ag-15%Ni(質(zhì)量分數(shù))單一涂層和Ni-5%Al/Ag-15%Ni(質(zhì)量分數(shù))復(fù)合涂層,以提升Sn-Pb釬料在其表面的潤濕性。對比研究了兩種涂層的顯微結(jié)構(gòu)、涂層界面結(jié)合性能、低溫釬焊行為及釬焊接頭剪切失效機制。結(jié)果表明,涂層與鋁合金基板間形成了良好的界面結(jié)合,并且兩種涂層均具有較好的低溫焊接性。其中,Ag-15%Ni單一涂層與鋁合金基板的結(jié)合強度為40 MPa,噴涂后鋁合金基板與T2紫銅形成的釬焊接頭抗剪強度為26 MPa。相較而言,Ni-5%Al/Ag-15%Ni復(fù)合涂層展現(xiàn)出更佳的涂層結(jié)合強度(42 MPa)和釬焊接頭抗剪強度(31 MPa)。

關(guān)鍵詞：電弧噴涂;鋁合金基板;銀合金涂層;低溫釬焊;結(jié)合強度