TB2鈦合金不銹鋼釬焊釬料及真空釬焊工藝的試驗(yàn)研究

用差熱分析、電子探針和金相分析等方法對(duì)用bni2釬料真空釬焊不銹鋼(1cr18ni9ti)釬縫的相變規(guī)律進(jìn)行了研究,并以fick第二擴(kuò)散定律為基礎(chǔ),對(duì)釬焊過(guò)程中硼元素的擴(kuò)散系數(shù)進(jìn)行了計(jì)算。研究結(jié)果表明,硼是影響釬縫組織和重熔溫度的主要元素,延長(zhǎng)釬焊時(shí)間或進(jìn)行焊后擴(kuò)散處理可以大大改善釬縫的綜合性能。通過(guò)理論計(jì)算得出了在規(guī)定釬焊工藝條件下釬縫中不出現(xiàn)低熔化合物相的臨界釬焊間隙與焊接時(shí)間的關(guān)系式,計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合較好,計(jì)算精度優(yōu)于6%。

對(duì)銅合金與不銹鋼組合的噴注器結(jié)構(gòu)的真空釬焊工藝進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,確定了銅合金與不銹鋼(qcr0.8和1cr18ni9ti)釬焊時(shí)的溫度、保溫時(shí)間等最佳釬焊工藝參數(shù)。觀察分析了釬焊接頭的微觀組織,并對(duì)接頭的致密性進(jìn)行了檢測(cè)。研究表明,通過(guò)應(yīng)用本實(shí)驗(yàn)研究獲得的最佳工藝參數(shù)能夠得到內(nèi)外部質(zhì)量、密封性能優(yōu)良的接頭。

采用不同成分的釬料在相同溫度、相同時(shí)間條件下,利用光學(xué)顯微鏡,掃描電子顯微鏡(sem)等檢測(cè)手段,對(duì)鈦合金/不銹鋼釬焊焊縫進(jìn)行了觀測(cè)分析,并對(duì)釬焊接頭中形成的不同相的特征以及金屬間化合物對(duì)接頭結(jié)合性能的影響進(jìn)行了分析探討。

不銹鋼真空釬焊的工藝要點(diǎn) 1釬焊接頭的設(shè)計(jì)： 設(shè)計(jì)釬焊接頭時(shí)，應(yīng)考慮接頭的強(qiáng)度、組合件的定位方法、釬料置放的位置、接頭間隙等諸 多因素 1.1釬焊接頭連接方式： 釬焊接頭有對(duì)接和搭接兩種方式。 采用對(duì)接接頭，由于釬料和釬縫的強(qiáng)度一般比母材低，因而對(duì)接接頭不能保證接頭具有與母 材相等的承載能力，因此釬焊接頭大多采用搭接形式。通過(guò)改變搭接長(zhǎng)度提高釬焊接頭的強(qiáng) 度。 對(duì)于采用高強(qiáng)度銅基、鎳基釬料釬焊的搭接接頭，搭接長(zhǎng)度通常取為薄壁件厚度的2～3倍。 由于工件的形狀不同，搭接接頭的具體形狀也各不相同。對(duì)于薄壁件而言，常采用鎖邊形式 的搭接方式，提高釬焊接頭的強(qiáng)度。 1.2 接頭的定位：組合件的定位是影響釬焊質(zhì)量的重要因素。 定位的方法主要有依靠自重、緊配合、毛刺定位、點(diǎn)焊定位、（氬弧焊）漲口定位、夾具定 位等。 列管式egr冷卻器將采用漲口定位、點(diǎn)焊定位、焊接變位器等多種定位方法 1.

向al-si釬料中添加鋅研制開(kāi)發(fā)了al-si-zn釬料,在評(píng)價(jià)其工藝性能的同時(shí),研究了不同含鋅量釬料、不含鋅釬劑對(duì)鋁合金/不銹鋼釬焊接頭組織特征、力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明:al-si-zn釬料高溫下氧化嚴(yán)重形成致密的氧化膜,熔煉澆注相當(dāng)困難。解決措施為向al-si釬料中添加氯化鈉和氯化鉀形成保護(hù)膜,鋅添加量對(duì)al-si-zn釬料和用其釬焊鋁合金/不銹鋼接頭力學(xué)性能的影響大于對(duì)工藝性能的影響。隨鋅含量增加,釬料對(duì)不銹鋼的潤(rùn)濕性雖有所改善,但卻促使al-si-zn釬料與鋁合金產(chǎn)生潤(rùn)濕且被其吸收的速度加快;加之zn揮發(fā)易產(chǎn)生氣孔,最終導(dǎo)致接頭強(qiáng)度明顯下降。這一結(jié)果驗(yàn)證了隨鋅含量增加,al-si-zn釬料等溫凝固進(jìn)程加快的事實(shí)。

不銹鋼的釬焊工藝 不銹鋼釬焊前的清理要求比碳鋼更為嚴(yán)格。這是因?yàn)椴讳P鋼表 面的氧化物在釬焊時(shí)更難以用釬劑或還原性氣氛加以清除。不銹鋼釬 焊前的清理應(yīng)包括清除任何油脂和油膜的脫脂工作。待焊接頭的表面 還要進(jìn)行機(jī)械清理或酸液清洗。 但是，要避免用金屬絲刷子擦刷，尤其要避免使用碳鋼絲刷子 擦刷。清理以后要防止灰塵、油脂或指痕重新沾污已清理過(guò)的表面。 最好的辦法是零件一經(jīng)清洗之后立即進(jìn)行釬焊。如果做不到這一點(diǎn)， 就應(yīng)該把清洗過(guò)的零件轉(zhuǎn)入密封的塑料袋中，一直封存到釬焊前為 止。 不銹鋼可以用多種方法進(jìn)行釬焊，如烙鐵、火焰、感應(yīng)、爐中 釬焊等方法。爐中釬焊用的爐子必須具有良好的溫度控制系統(tǒng)，并能 快速冷卻。 用氫氣作為保護(hù)氣體進(jìn)行釬焊時(shí)，對(duì)氫氣純度的要求視釬焊 溫度和母材成分而定，即釬焊溫度越低，母材含有穩(wěn)定劑越多，要求 氫氣的露點(diǎn)越低。例如對(duì)于1cr13和cr17ni2等馬氏體不銹鋼

通過(guò)對(duì)衛(wèi)星推進(jìn)系統(tǒng)三種常用材料(鈦合金、不銹鋼和鋁合金)的薄壁、小直徑異材管路結(jié)構(gòu)高頻感應(yīng)釬焊工藝試驗(yàn),研制出了相應(yīng)的中間層材料,優(yōu)化了焊接工藝參數(shù),并對(duì)優(yōu)化的工藝參數(shù)進(jìn)行了驗(yàn)證,為航天器薄壁、小直徑異材管路結(jié)構(gòu)的工程應(yīng)用提供了技術(shù)基礎(chǔ)。

采用ag-cu-ti釬料進(jìn)行ti6al4v(tc4)鈦合金和1cr18ni9ti不銹鋼的真空釬焊,觀察分析了其在釬焊溫度為790～870℃和保溫時(shí)間為1和3min時(shí)釬縫界面微觀組織和成分分布。研究結(jié)果表明,釬縫寬度隨著釬焊溫度的升高而降低,隨著保溫時(shí)間的增加而增加;擴(kuò)散層厚度隨著保溫時(shí)間的增加而增加。ti是焊縫中反應(yīng)物多少的決定因素。在釬焊溫度790℃,保溫3min時(shí)能得到較好的焊縫組織,界面無(wú)裂紋出現(xiàn)。

我公司承接某電廠一產(chǎn)品,材質(zhì)為06cr19ni10與純銅,結(jié)構(gòu)如附圖所示。1.方案預(yù)定(1)按圖樣尺寸下1000mm×500mm×10mm的06cr19ni10鋼,鉆孔銑槽。(2)純銅的作用是起導(dǎo)電作用,可以用堆焊或加塞焊接的方法得到。2.焊接性分析06cr19ni10屬于奧氏體不銹鋼,焊接時(shí)易出現(xiàn)晶

不銹鋼的釬焊工藝 不銹鋼釬焊前的清理要求比碳鋼更為嚴(yán)格。這是因?yàn)椴讳P鋼表 面的氧化物在釬焊時(shí)更難以用釬劑或還原性氣氛加以清除。不銹鋼釬 焊前的清理應(yīng)包括清除任何油脂和油膜的脫脂工作。待焊接頭的表面 還要進(jìn)行機(jī)械清理或酸液清洗。 但是，要避免用金屬絲刷子擦刷，尤其要避免使用碳鋼絲刷子 擦刷。清理以后要防止灰塵、油脂或指痕重新沾污已清理過(guò)的表面。 最好的辦法是零件一經(jīng)清洗之后立即進(jìn)行釬焊。如果做不到這一點(diǎn)， 就應(yīng)該把清洗過(guò)的零件轉(zhuǎn)入密封的塑料袋中，一直封存到釬焊前為 止。 不銹鋼可以用多種方法進(jìn)行釬焊，如烙鐵、火焰、感應(yīng)、爐中 釬焊等方法。爐中釬焊用的爐子必須具有良好的溫度控制系統(tǒng)，并能 快速冷卻。 用氫氣作為保護(hù)氣體進(jìn)行釬焊時(shí)，對(duì)氫氣純度的要求視釬焊 溫度和母材成分而定，即釬焊溫度越低，母材含有穩(wěn)定劑越多，要求 氫氣的露點(diǎn)越低。例如對(duì)于1cr13和cr17ni2等馬氏體不銹鋼

用ag—cu—in焊料釬焊鈹—不銹鋼窗的工藝,具有方法簡(jiǎn)單、成品率高、釬焊溫度低、擱置穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。前言在與軟x—射線產(chǎn)生、探測(cè)有關(guān)的技術(shù)中,要用鈹窗,因?yàn)殁敶皩?duì)x—射線的透射率為鋁窗的十六倍。在軟x—射線入射或者出射

使用質(zhì)量比為6:4的混合鎳基釬料bni-2與bni-5對(duì)316l不銹鋼進(jìn)行真空釬焊。由于釬縫間隙對(duì)釬焊接頭組織性能有重要影響,所以在釬焊溫度1140℃,保溫時(shí)間10min的釬焊參數(shù)下,分別對(duì)釬縫間隙為30,60和100μm進(jìn)行了釬焊實(shí)驗(yàn)。主要通過(guò)光學(xué)顯微鏡、掃描電子顯微鏡、能譜分析儀、電子探針顯微分析儀以及顯微硬度計(jì)等對(duì)釬焊接頭界面組織特征進(jìn)行分析。結(jié)果表明,分布于釬焊接頭中心連續(xù)共晶組織是導(dǎo)致裂紋擴(kuò)展的主要通道。另外,研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)進(jìn)行完整的等溫凝固過(guò)程時(shí),只有γ-ni固溶體相存在于釬焊接頭中,但在釬縫與母材邊界的沿晶界區(qū)域仍存在第二相的金屬間化合物。

采用金相顯微鏡、電子顯微鏡、x射線能譜儀、顯微硬度、力學(xué)試驗(yàn)等檢測(cè)手段,對(duì)ta17鈦合金/ag95cunili/0cr18ni10ti不銹鋼釬焊接頭的組織特征進(jìn)行了分析。結(jié)果表明:釬縫中不銹鋼/釬料一側(cè),形成了三層金屬間化合物釬縫組織;在鈦合金/釬料一側(cè),形成兩個(gè)組織區(qū)域;同時(shí),銀沿鈦合金晶間擴(kuò)散;在凝固釬焊接頭的釬縫中,靠近不銹鋼一側(cè)出現(xiàn)了ti、cu的富集;靠近鈦合金一側(cè)cu原子的含量明顯升高,釬縫中心區(qū)基本上是純銀;釬縫中除不銹鋼/釬料擴(kuò)散層外,其他各微區(qū)的顯微硬度并沒(méi)有增加;從釬縫斷口分析也證明釬縫中靠近不銹鋼一側(cè)是接頭最薄弱的位置。

不銹鋼軟釬焊用釬料和釬劑的研究 (2)

鎳基釬料釬焊不銹鋼的釬縫組織及工藝的研究

對(duì)不銹鋼毛細(xì)管結(jié)構(gòu)的真空釬焊工藝進(jìn)行了試驗(yàn)研究,確定了毛細(xì)管與管板(材質(zhì)均為1cr18ni9ti)釬焊時(shí)的溫度(1050~1070℃)、保溫時(shí)間(5～10min)等最佳釬焊工藝參數(shù)。觀察分析了釬焊接頭的微觀組織,并對(duì)接頭的致密性進(jìn)行了檢測(cè)。研究表明,通過(guò)應(yīng)用上述最佳工藝參數(shù)能夠得到內(nèi)外部質(zhì)量、密封性能和力學(xué)性能優(yōu)良的接頭。

采用自行研制的cumnni釬料對(duì)yg8硬質(zhì)合金與42crmo鋼的真空釬焊工藝進(jìn)行了研究。通過(guò)三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)、潤(rùn)濕性試驗(yàn)、掃描電鏡及能譜分析等手段探討了釬焊溫度、釬焊間隙大小對(duì)釬焊接頭組織和性能的影響。結(jié)果表明:釬料對(duì)兩種母材具有良好的潤(rùn)濕性,釬焊溫度在950℃、釬縫寬度為0.20mm時(shí),可獲得最優(yōu)釬焊接頭,接頭抗彎強(qiáng)度達(dá)到436mpa。在釬縫界面區(qū),形成以feconi為基的固溶體。

選用cumnni釬料,對(duì)40cr鋼與yg8硬質(zhì)合金進(jìn)行真空釬焊試驗(yàn),研究釬焊溫度和ni中間層對(duì)釬焊接頭性能的影響,并用三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)確定最佳工藝參數(shù);通過(guò)使用掃描電鏡觀察顯微組織及能譜分析釬料中各元素在母材中的擴(kuò)散情況,并結(jié)合釬料在40cr鋼和yg8硬質(zhì)合金上鋪展的潤(rùn)濕角的比較,探討了該釬料與母材的結(jié)合性能。結(jié)果表明,采用0.2mmni中間層在1020℃下釬焊,釬料與母材、中間層結(jié)合較好,無(wú)裂紋等缺陷,強(qiáng)度有一定提高。

本研究使用al-si釬料對(duì)各種鋁合金與不銹鋼在電阻爐中實(shí)施了釬焊。對(duì)接頭成敗、釬焊界面間鋁合金、釬料和釬劑成分的元素?cái)U(kuò)散狀況和組織變化進(jìn)行了edx,epma分析;并用xrd檢測(cè)了釬劑對(duì)不銹鋼的影響;還根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果對(duì)熔融釬料層的消失即等溫凝固時(shí)間進(jìn)行了理論推定;進(jìn)而將推定結(jié)果和al-si與al-zn系重疊擴(kuò)散的理論解析進(jìn)行了對(duì)比考察、驗(yàn)證。其結(jié)果為:鋁合金與不銹鋼的空氣中釬焊要得到強(qiáng)固的接頭是很困難的;使用釬劑去除不銹鋼的氧化膜并使其產(chǎn)生濕潤(rùn)所需的時(shí)間比鋁合金要長(zhǎng);接頭不能形成的主要原因是釬料在對(duì)不銹鋼產(chǎn)生潤(rùn)濕前,先與鋁合金產(chǎn)生潤(rùn)濕、反應(yīng)后急速等溫凝固;而此等溫凝固是由釬劑中的zn擴(kuò)散到釬料及鋁合金母材中所致。

用kbf_4和h_3bo_3的混合物作釬劑,加入粘結(jié)劑后包復(fù)在agcuzncd釬料外面,制成釬焊條。著重分析了大氣中用該釬焊條釬焊不銹鋼時(shí),釬料中各種成分和釬劑對(duì)母材浸潤(rùn)性和焊接質(zhì)量的影響。結(jié)果表明,釬焊條浸潤(rùn)性好,焊件焊接強(qiáng)度達(dá)350～400mpa,氣密性好,在3.45×10~7pa焊點(diǎn)不漏氣。

本論文以刃具硬質(zhì)合金與結(jié)構(gòu)鋼釬焊工藝為研究對(duì)象,通過(guò)研究其工藝過(guò)程,掌握其工作原理,使回轉(zhuǎn)類(lèi)刃具硬質(zhì)合金與結(jié)構(gòu)鋼釬焊的毛胚料可以合格批產(chǎn)。

針對(duì)al及其合金與不銹鋼釬焊中存在的因釬劑的腐蝕性及釬料的潤(rùn)濕性等引起釬焊接頭強(qiáng)度下降的問(wèn)題,研制出一種以lic1-nac1為基,并配以其它成分的al基釬劑。對(duì)釬劑的配制機(jī)理進(jìn)行了分析,并用試驗(yàn)的方法對(duì)其釬焊性能進(jìn)行了研究。對(duì)釬焊接頭及其界面作掃描電鏡(sem)、透射電鏡(tem)、x射線衍射和拉力試驗(yàn)等分析發(fā)現(xiàn),釬劑對(duì)釬料的潤(rùn)濕性能良好,有效地阻止了釬料在釬焊期間的氧化。對(duì)接頭進(jìn)行腐蝕性試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)焊縫的抗腐蝕性較強(qiáng),能夠滿(mǎn)足一般環(huán)境的使用要求。