Ti_2AlNb合金的钎焊试验研究

采用箔带状Ti-15Cu-15Ni钎料合金对Ti2Al Nb合金开展钎焊试验研究。随着钎焊温度的升高,钎料合金在基体材料上的润湿角逐渐减小,直至965℃完全润湿基体材料。当钎焊工艺为975℃/10min时,钎焊接头室温抗拉强度可达855MPa,达到基体强度的80%。钎焊界面为冶金结合界面,未见焊接缺陷,界面中心存在10μm宽的钎料元素富集区。该工艺条件下,Ti2Al Nb合金的室温拉伸断口为脆性解理断口,钎料元素富集区处产生了大量的二次裂纹。研究结果为Ti2Al Nb合金钎焊构件的制造技术提供了理论基础。     

位置反馈杆组件的焊接

在伺服阀的制造中经常遇到弹性合金零件和弹性材料铍青铜零件利用钎焊方法连接在一起,对于含铬元素的弹性合金和含铍元素的铜合金钎焊,特别是低温钎焊却是相当困难的,这是由于零件表面存在着坚固、致密的氧化铬膜和氧化铍膜.要想获得高强度的焊缝必须在钎焊中利用机械的、化学的或其它的方法除去零件表面的氧化膜.即使在钎焊以前除去了氧化膜,但在钎焊过程中由于加热零件表面又生成了一层氧化膜,同样会影响钎焊质量.我所生产的伺服阀中的位置反馈杆组件,是由位置反馈杆(材料为3J_1)与安装座(材料为QBe2)组焊而成.该组件是伺服阀中的重要部件.曾直接用烙铁钎焊未达到设计要求,后改用电子束焊,虽然满足了设计要求,但造价太高.为了既简便又可靠地解决上述材料的低温钎焊问题,提出了将反馈杆和安装座两种零件进行活化一镀覆处理后再进行低温钎焊的工艺方法,经试验取得了满意效果.     

硬质合金与不锈钢对接钎焊简述

前言 硬质合金与不锈钢用钎焊的连接方法,在刀具制造业中已得到广泛的应用。通常在熔剂保护下用银基或铜基钎料,采用电炉、火焰、高频感应和盐浴等加热方法完成钎焊过程。由于硬质合金与不锈钢的线膨胀系数差别较大,所以当硬质合金长度超过一定尺寸时,要使用复合垫片来吸收接合区的收缩应力。由于镶嵌     

镍基高温合金铣削加工的残余应力研究

对硬质合金与陶瓷两类不同刀具分别以低速湿式铣削和高速干铣削方式加工镍基高温合金GH4169时的已加工表面残余应力进行研究.采用X射线衍射法测量铣削后的工件表面残余应力.采用涂层硬质合金刀具在较低铣削速度30～90m/min并浇注切削液的条件下铣削GH4169时,可在工件表面形成残余压应力或相对较小的残余拉应力,对残余应力数据进行统计分析.结果表明,刀具和铣削速度对表面残余应力均有显著影响,而且表面残余应力总体上随着每齿进给量的增加而呈现拉应力增加的趋势.采用涂层Al2O3-SiCw和Sialon陶瓷刀具以较高铣削速度300～1100m/min干铣削GH4169时,工件表面都将形成很大的残余拉应力.镍基高温合金GH4169的精加工更适合采用硬质合金涂层刀具并浇注切削液充分冷却,而陶瓷刀具干铣削则更适合于GH4169的粗加工.     

铌合金与不锈钢异种金属焊接技术研究进展

铌与不锈钢作为重要的结构材料,在航空航天领域得到广泛应用。然而,二者焊接时容易生成脆性金属间化合物且接头内部焊接残余应力大,容易引发接头开裂。本文针对铌合金与不锈钢焊接的研究现状,综述了目前铌与不锈钢主要连接方式：爆炸焊、钎焊和熔焊等。爆炸焊和钎焊虽然能够抑制焊接裂纹,但爆炸焊接复杂的焊接工艺和钎焊较低的接头强度难以满足铌/不锈钢复合结构的应用需求。熔化焊接接头残余应力大,焊缝内部存在较多脆性Nb-Fe金属间化合物,导致接头力学性能较低。针对上述问题对铌合金与不锈钢熔化焊接进行了展望：开展有限元模拟工作指导焊接工艺优化,向焊缝中引入第3组元改善铌与不锈钢的焊接性并探索合理的热处理工艺提高接头强度。     

铝波导真空钎焊

前言近年来,国外对铝及其合金的真空钎焊进行了多方面的研究,其目的是以真空钎焊代替老的钎剂钎焊和盐浴钎焊。铝及其合金的真空钎焊比钎剂钎焊和盐浴钎焊具有明显的优点:第一,无毒和无污染;第二,不需焊后清洗,节省人力物力,且不会造成焊后腐蚀;第三,变形量小,不需焊后修正。这些突出的优点对焊后无法清洗和无法修正的高精度铝波导是非常必要的。所以,铝波导     

激光毛化对Cf/SiC与TC4钎焊接头组织及性能的影响

由于线胀系数差异大,Cf/Si C复合材料与TC4钛合金钎焊接头容易形成较大的内应力而开裂失效。为了进一步提高接头强度,应用激光毛化工艺在Cf/Si C表面烧蚀出微孔,采用银基钎料对Cf/Si C与TC4进行钎焊。焊后对接头力学性能进行测试,对接头界面及断口显微组织进行观察。结果表明:焊前对Cf/Si C表面进行激光毛化处理,钎料能够填充微孔并形成良好的钎焊界面,能够提高Cf/Si C与TC4钎焊接头的剪切强度。     

钎料合金/陶瓷体系润湿行为研究进展

钎料合金/陶瓷体系润湿行为研究对陶瓷的钎焊连接具有重要指导意义。目前主要在真空系统中开展润湿性试验，除了常规的座滴法，改良座滴法、滴落法以及液桥过渡法逐渐被采用以便获得更加准确的试验数据。钎料合金在陶瓷表面的润湿过程涉及溶解、扩散、界面吸附和反应等，是一种非常复杂的物理化学现象。根据驱动润湿的本质因素，可将润湿机制分为：溶解驱动润湿、吸附驱动润湿和界面反应驱动润湿。然而由于界面行为的复杂性，往往很难进行严格的划分。根据钎料合金/陶瓷界面行为特点，分别建立了反应控制润湿模型和扩散控制模型来研究体系的铺展动力学。对钎料进行合金化处理和陶瓷表面改性是改善润湿性的常用方法，本文主要从润湿性的表征和测量、润湿机制、铺展动力学模型和改善润湿性措施等方面，综述了钎料合金/陶瓷体系润湿行为研究的进展。     

人造金刚石的钎焊

在使用人造金刚石时,往往需要把它与金属焊成复合材料——金属与金刚石整体结构,才能制成各种钻头,砂轮,车刀,拔丝模等。目前世界上只有少数国家能制造硬质合金与金刚石的复合结构。主要关键是钎焊技术问题。人造金刚石与硬质合金焊接有三个困难: 1.因为人造超硬材料的化学稳定性高,液态钎料不易润湿其表面,有时虽能润湿,但因结合力小,也不能获得牢固的钎焊接头。     

无熔剂釬焊铝合金

铝和铝合金可以用熔点比其较低的铝-硅钎焊合金钎焊连接。连接铝合金的主要障碍是氧化膜,它妨碍着熔融焊料有效地润湿基体金属。为了解决这个矛盾,目前人们采用的办法是使用熔剂、化学腐蚀和机械法去除氧化膜。然而,这些方法中没有一种能防止新鲜的铝表面在大气中立即自行再氧化。新近研制出一种焊前处理法,它适用于在隋性气体或真空条件下,无熔剂钎焊普通铝合金。     

织构化表面对异质金属润湿性及界面反应的影响

不锈钢与铝合金广泛应用于火箭贮箱中隧道管与补偿器的焊接,熔钎焊已成为其主要连接方式,但接头存在低应力开裂,容易引起燃料泄漏等问题。为提高接头可靠性,首先采用超快激光加工技术在不锈钢表面烧蚀制备了微槽和微坑两种典型的织构化表面。然后,通过铝合金在不锈钢表面的原位润湿铺展试验研究了两种微织构对润湿铺展方向、接触角和界面反应产物的影响。试验结果表明铝合金具有沿微槽加工方向润湿铺展的趋势,而微坑的铺展则接近圆形;在微槽表面表现出更小的接触角,同时基于Wenzel方程对在两种表面润湿铺展的接触角进行数值计算,计算结果略大于实际结果。最后,分析了界面冶金反应对润湿铺展的影响。结果表明界面反应对铝合金的润湿铺展具有一定的促进作用,但过于粗大的界面反应产物则会阻碍润湿铺展。该激光织构化的方法不仅可用于不锈钢与铝合金体系,还可用于航空航天领域中其他金属与金属、金属与非金属之间的连接。     

Ti2AlNb基合金钎焊性研究

研究了不同钎焊工艺对Ti2AlNb合金接头组织的影响.选取Ti-Cu-Zr-Ni粉末钎料,在不同的钎焊温度和保温时间钎焊,采用光学金相显微镜、扫描电镜、能谱对接头的组织研究.结果表明:接头组织与母材组织相差较大,中间有双相脆性中间层组织产生.延长钎焊时间,接头中间层化合物分解,接头组织为平衡相(B2+α2).焊缝间隙对接头焊合率影响明显,室温接头抗拉强度达到母材强度70%.     

IC6合金动态拉伸过程原位观测

为了研究IC6合金的断裂机制,用背散射电子图像原位观察该合金的动态拉伸过程.结果表明IC6合金中的M6C碳化物是脆性相,在受力时容易开裂.在裂纹已经产生的情况下,大量M6C碳化物会加速裂纹的扩展.     

一号釺焊合金的研制

本文对一号高温钎焊合金进行了研究。根据对使用条件和有关金相平衡图的分析,设计了合金的研制成分。根据熔点、润湿性能、耐腐蚀性能、机械性能、模拟件强度等试验结果,确定了合金的主要元素的含量。对合金中的微量元素进行了研究.确定了其含量范围。此合金的基本元素含量为:70％Mn,25％Ni,5％Cr,其熔点为1050至1080℃,具有良好的加工塑性,可以加工成薄箔,在发烟硝酸中具有中等耐腐蚀性。合金的钎焊性能良好。合金冷轧带材在水中有蚀裂现象,可用消除应力退火和保持干燥的方法予以防止。合金已稳定应用于高温钎焊,满足了设计和工艺的要求,并已定型生产。     

T型航空铝合金结构件淬火残余应力数值模拟分析

运用ABAQUS有限元软件建立了T型航空7050铝合金构件淬火残余应力模型,得到了构件在淬火过程中的冷却曲线和不同部位的残余应力分布规律.结果表明:T型构件无论是肋部位还是腹板部位在淬火过程中均呈现出表面压应力,芯部拉应力的整体分布规律.但由于零件的复杂性,肋部位的塑性应变相对集中,导致其无论是表面还是芯部,产生的淬火残余应力均大于腹板部位的残余应力,且在整个淬火过程中分布规律相对复杂.     

超高强度钢30Cr3SiNiMoVA的氢脆及应力腐蚀开裂敏感性

本文研究测定了30Cr3SiNiMoVA钢的氢脆敏感性和抗应力腐蚀开裂性能,试验结果表明:超高强度钢30Cr3SiNiMoVA淬火态和淬火回火态的试样经渗氢镀镉处理后,100小时未断的临界应力值σ_c分别为118和120kgf/mm~2,σ_c/σ_(bH)比值分别为0.56和0.57,对氢脆较为敏感。去氢处理后性能有所改善。用表面裂纹法测定该钢在0.5％K_2Cr_2O_7水溶液中的应力腐蚀临界强度因子k_(Is)cc为73kgf/mm~3/~2,K_(Is)cc/K_(Ic)为0.28,该钢在0.5％K_2Cr_2O_7水溶液中应力腐蚀开裂是敏感的。     

1420 铝锂合金锻件开裂原因分析与控制

某产品用1420 铝锂合金锻件在存放过程中发生开裂。本文通过对失效锻件进行形貌观察以及

断口、金相和力学性能分析,结合此锻件的制造工艺,分析认为:此锻件的开裂属于延迟开裂;锻件小端转角区

(R 区)存在较大的应力,淬火水冷阶段在R 区内表面形成微小表层裂纹;长期的存放过程中,锻件表面受到腐

蚀,发生应力腐蚀;微裂纹在残余应力及应力腐蚀的作用下缓慢扩展直至发生失稳扩展形成宏观贯穿裂纹,致

使锻件开裂。通过车光锻件内外表面及车光后的荧光检查,有效地预防了此类开裂故障的发生。

     

避免模具热处理时尖角开裂

模具热处理时常发生变形、开裂现象。开裂的部位多集中在模具型腔内侧的尖角处。这是因为尖角处淬火时冷却速度不一致,使金属内部组织发生转变的时间不同,在热应力基础上又叠加了组织应力。从材料力学的观点看,尖角处各种应力过份集中。当其超过淬火材料的抗拉强度时,就必然产生开裂。轻者影响模     

单晶叶片基体表面微裂纹成因分析

单晶高温合金是制造先进航空发动机涡轮叶片的主要材料，其优异性能主要来源于消除了与主应力轴垂直的晶界，而 单晶材料中如果出现再结晶会显著降低其高温力学性能。为探究发动机单晶涡轮导向叶片试验后在叶身前缘下缘板R区产生裂 纹的原因，利用视频显微镜、金相显微镜和扫描电镜等手段对裂纹截面组织进行宏、微观分析，明确了R区的宏观裂纹为抗氧化涂 层裂纹，宏观裂纹附近的叶片基体存在由于叶片表面胞状再结晶晶界开裂所引起的微裂纹。结果表明：单晶叶片表面产生胞状再 结晶主要与叶片抛光、吹砂等修整过程中引入的塑性变形及后续的钎焊工艺有关；抗氧化涂层的开裂促进了胞状晶晶界的开裂； 通过对导向叶片的多个截面组织进行对比分析，发现高温能够加速胞状再结晶的晶界开裂。     

K403与DZ4高温合金的大间隙钎焊

采用两种含钨钎料N171,N300和Rene'95高温合金粉末对K403与DZ4高温合金的大间隙钎焊工艺进行了研究。试验结果表明,在钎焊接头间隙中预填合适粒度的Rene'95高温合金粉末,可实现K403+DZ4的大间隙钎焊。焊后在较高温度进行较长时间的扩散处理,可明显改善大间隙钎焊接头组织,并防止其焊后固溶处理时发生严重重熔,但为避免高温合金粉被钎料过分溶解,在高温扩散处理前,应先在较低温度进行一定时间的热处理。采用N300钎料、预填Rene'95粉钎焊的K403+DZ4大间隙接头经焊后扩散处理,具有良好的高温力学性能,接头900℃的拉伸强度达铸态K403母材的92%,980℃/126MPa条件下持久寿命为135h;再经固溶处理后,接头900℃的拉伸强度超过铸态K403母材水平(677MPa),持久寿命也略有提高。