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TC4/72Ag-28Cu 钎焊组织及Ti-Cu化合物

, 蒋成禹 , 于治水 , 梁超

航空材料学报 doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2001.03.007

在钎焊温度1103K一定的条件下,分析了钎焊时间对TC4/72Ag-28Cu/ TC4钎焊接头组织及分布形态的影响.研究表明:钎焊时间较短,扩散到界面的Ti、Cu在冷却过程中通过共析转变形成了Ti2Cu化合物;钎焊时间大于某一临界值,由于母材中Ti大量向钎缝中溶解及在界面Cu相对浓度的降低,使钎缝中Cu全部固溶在Ti中,最终Ti2Cu化合物消失.在此基础上提出了临界钎焊时间的概念.

关键词: 钎焊 , 组织 , 机理

Yb/Dy掺杂改性Fe-Cr合金热生长氧化膜的电化学阻抗谱研究

郭平义 , 邵勇 , 高延敏 ,

中国腐蚀与防护学报

研究了掺杂0.2 mass%Yb和Dy对Fe-20Cr合金在900℃空气中的氧化性能的影响,应用电化学阻抗技术研究在中性硫酸钠溶液中合金表面氧化膜的电导率,对高温氧化膜的性能进行描述并建立适当的等效模型.结果表明,加入元素Yb和Dy有助于促进合金表面富Cr氧化膜的形成,提高氧化膜的粘附性,从而改善合金的抗氧化性能,其中元素Dy的作用效果比Yb更好.Fe-20Cr和Fe-20Cr-0.2Yb合金表面氧化膜在溶液中的电化学阻抗谱不能看到明显的双容抗弧特性,而Fe-20Cr-0.2Dy的双容抗弧特性明显,表明氧化膜是双层结构,且其表面氧化膜的电导率最小,显示更好的抗氧化性能,这与氧化动力学测量结果一致.通过与其它高温氧化分析方法进行比较,发现对于研究氧化膜的结构特点,孔隙率、缺陷性等电化学阻抗谱有其独特的优势.

关键词: Fe-Cr合金 , 稀土Yb/Dy , 电化学阻抗谱 , 氧化膜 , 模型

Al2O3/(Ag72Cu28)97Ti3/Ti-6Al-4V界面结构及性能研究

蒋成禹 , , 于治水 , 李敬勇

稀有金属材料与工程

在1.8 ks, 1 073 K~1 173 K条件下对Al2O3/(Ag72Cu28)97Ti3/Ti-6Al-4V进行了钎焊试验. 通过扫描电镜、波谱、能谱、 X射线衍射对界面结构进行了分析. 小于1 123 K的界面结构为Al2O3/Cu2Ti4O/Cu4Ti3/Ag-Cu共晶+富Ag相+Ti固溶体; 1 173 K的界面结构为Al2O3/Cu3TiO5+CuAl2O4/Cu4Ti3/富Ag相. 采用拉剪试验测试了接头剪切强度. 在1.8 ks, 1 123 K时剪切强度最高达到189 MPa, 大于或小于1 123 K接头强度呈下降趋势.

关键词: 陶瓷 , Ti-6Al-4V , 钎焊 , 界面结构 , 强度

钛及钛合金电弧钎焊及接头强度

于治水 , 祁凯 , 李瑞峰 , , , 钱乙余

稀有金属材料与工程

用Ti-Cu-Ni,Ti-Cr-Zr钎料在TIG电弧加热条件对TA2和Ti-6Al-4V钛合金进行钎焊.结果表明:用Ti-Cu-Ni钎料钎焊TA2和Ti-6Al-4V钛合金的搭接接头强度分别是418.3 MPa和439.6 MPa;用Ti-Cr-Zr钎料钎焊TA2和Ti-6Al-4V钛合金的搭接接头强度分别是575.2 MPa和656.1 MPa.对Ti-Cu-Ni钎料/母材界面分析认为固液异分化合物η相((Cu,Ni)Ti2)生成时呈笋状生长,嵌入钎缝对钎缝的强度提高有利.对Ti-Cr-Zr钎料/母材界面分析,认为主要是固溶体β-Ti(Cr)存在提高了钎缝强度.

关键词: 电弧钎焊 , 钛合金 , 钛合金钎料 , 界面 , 接头强度

Al2O3P/Cu基复合材料与Nb钎焊研究

, 于治水 , 余春 , 徐玉松

稀有金属材料与工程

采用Ag-20Cu-5Ti对Al2O3P/Cu基复合材料与Nb的钎焊性进行了初步探讨.研究表明,通过在钎料中加入活性元素Ti,可以减少和消除钎缝中的Al2O3P颗粒,避免Al2O3P颗粒在钎缝中的聚集,实现离子共价键Al2O3P向类金属键TiO转化,从而提高钎缝基体与颗粒相之间的匹配性.

关键词: Al2O3P/Cu基复合材料 , Nb , 钎焊 , 颗粒分布 , 键型匹配

试样尺寸对Al2O3陶瓷/Nb钎焊接头应力场分布的影响

李瑞峰 , 于治水 , 祁凯 , 梁超 ,

稀有金属材料与工程

采用数值模拟的方法研究了试样尺寸对Al2O3陶瓷和Nb钎焊接头残余应力场分布的影响,研究发现试样尺寸变化会对接头的残余应力场产生一定的影响.当试样尺寸在高度H方向上不断增加时,残余应力分布趋势基本不变,只是应力峰值有所增加,且当高度H增加到一定值时(在本研究中H=10 mm),其变化不再影响残余应力的分布,应力峰值不再增加.当试样尺寸在宽度W方向上增加时,残余应力也是呈现不断增加的趋势,当试样宽度W增加到25 mm后,残余应力峰值开始下降.所以适当增加试样尺寸可有效降低试样中残余应力分布,对接头设计有益.

关键词: 有限元 , Al2O3陶瓷 , Nb , 尺寸效应

Al2O3陶瓷/Nb钎焊接头残余应力场的有限元分析

祁凯 , 于治水 , 梁超 , 李瑞峰 ,

稀有金属材料与工程

利用有限元法,采用弹塑性理论对Al2O3陶瓷/Nb接头的应力场进行了数值模拟.得出了接头部位应力σx,σy和τxy的分布状态,研究发现在当接头界面结合良好时在界面附近的陶瓷侧的残余主应力(σ1)出现极大值,裂纹最有可能从此处开启,然后在残余主应力(σ 2)的作用下向陶瓷内部延伸.

关键词: Al2O3 , Nb , 钎焊 , 有限元分析 , 弹塑性理论

反应层厚度对Al2O3/AgCuTi/Ti-6Al-4V接头强度的影响

, 于治水 , 蒋成禹 , 祁凯 , 程晓农

稀有金属材料与工程

通过保持一定钎焊温度,改变钎焊时间得到不同反应层厚度的Al2O3/AgCuTi界面.结合扫描电镜(SEM)和力学试验结果,分析了反应层厚度对Al2O3/AgCuTi/Ti-6Al-4V接头强度的影响.结果表明:厚度为1.5 μm时,接头强度达到最大值125 MPa;厚度小于1 μm,剪切试样沿反应层和Al2O3陶瓷界面断裂;大于3 μm,沿反应层断裂.反应层厚度较薄时,接头强度取决于界面强度和残余应力的大小;反应层厚度较厚时,接头强度取决于反应层自身强度和残余应力的大小.

关键词: 陶瓷 , 钎焊 , 接头强度 , 反应层厚度

钎焊过程原位合成Al-Si-Cu合金及接头性能

龙伟民 , 路全彬 , 何鹏 , 薛松柏 , , 薛鹏

材料工程 doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2016.06.003

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

72Ag-28Cu钎焊TC4的接头组织及强度

蒋成禹 , , 余春 , 梁超

稀有金属材料与工程

在1103K,3min~30min条件下,使用72Ag-28Cu共晶钎料对TC4/TC4进行了钎焊试验.研究表明随钎焊时间增加,钎料中铜原子大量向界面迁移富集,母材Ti原子不断向钎缝溶解,在随后的冷却过程中产生共析转变并形成α-Ti+Ti2Cu.试样加载1MPa,钎焊时间3min时接头常温拉伸强度为221MPa,延长钎焊时间接头强度呈增加趋势,30min时母材与钎缝界面模糊,此时强度最高达到373MPa,与不加载相比,强度平均增幅达80MPa左右.

关键词: 钎焊 , 组织 , 强度

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