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面向重型水轮机的高强韧焊接材料及技术研究进展 被引量：1
1
作者 王星星 王远航 +15 位作者 卢一凡 石如星 刘怀亮 彭岩 凌自成 张雷 陈小明 潘昆明 耿在明 张雷 马怀立 杨杰 王威 土比木乃 赵永军 王文德 《精密成形工程》 北大核心 2025年第3期19-30,共12页
重型水轮机作为水电机组的核心部件,其性能和可靠性直接关系到水电机组的稳定运行与长效发挥。焊接工艺在水轮机制造中起着关键作用,焊接材料的正确选用直接决定了水轮机的服役可靠性。随着水电技术的不断发展以及对大规模、高效率水电... 重型水轮机作为水电机组的核心部件,其性能和可靠性直接关系到水电机组的稳定运行与长效发挥。焊接工艺在水轮机制造中起着关键作用,焊接材料的正确选用直接决定了水轮机的服役可靠性。随着水电技术的不断发展以及对大规模、高效率水电机组的需求日益增长,水轮机所需材料的性能标准也在不断提高。在高水头、大容量水电机组中,水轮机承受着极大的机械载荷与恶劣的工作环境,因此对焊接材料的强度、韧性及耐腐蚀性能提出了更严苛的要求。本文综述了重型水轮机高强韧焊接材料的研究进展,针对转轮、导叶及蜗壳等关键部件在高水头、大容量水电机组中的应用特点,探讨了制造过程中焊接材料及技术的关键问题。系统分析了重型水轮机用马氏体不锈钢、高强钢及复合材料研究领域的国内外动态,重点关注了锻焊结合、增材制造及表面强化等新技术,提出了优化焊接材料强度、韧性和耐腐蚀性能的全生命周期制造策略,旨在优化焊接材料的综合性能,确保水轮机在各种工作条件下的可靠性与长期稳定运行。 展开更多
关键词 水电机组 水轮机 焊接 增材制造 表面强化 马氏体不锈钢
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稀土元素对铝合金钎料性能影响研究进展
2
作者 张睿华 杨军 +3 位作者 赵泳林 李阳 李函 韩冰源 《中国材料进展》 北大核心 2026年第1期49-57,共9页
近年来,钎焊技术的广泛应用带动了钎料的快速发展。Al-Si系钎料具有良好的流动性和润湿性,但其熔化温度高、强度偏低、焊接裂纹敏感性高且具有液相腐蚀倾向,这些缺点制约了Al-Si钎料的应用范围的扩展。为了细化Al-Si系列钎料的合金组织... 近年来,钎焊技术的广泛应用带动了钎料的快速发展。Al-Si系钎料具有良好的流动性和润湿性,但其熔化温度高、强度偏低、焊接裂纹敏感性高且具有液相腐蚀倾向,这些缺点制约了Al-Si钎料的应用范围的扩展。为了细化Al-Si系列钎料的合金组织,可通过添加稀土元素对其进行变质处理,使焊缝在钎焊后获得优良的性能。基于此,综述了Ce,Y,Er和Yb等多种稀土元素对铝合金钎料显微组织及焊后力学性能的影响,并对其细化晶粒机理进行分析。结合国内外对铝合金钎料的研究进展,对目前铝合金钎料在开发过程中组织细化的问题以及未来钎料的发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 稀土元素 铝合金钎料 显微组织 力学性能 细化晶粒机理
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环氧基Sn-Bi焊膏的焊点热稳定性 被引量：1
3
作者 杨晓军 李晓光 +1 位作者 贺定勇 马立民 《北京工业大学学报》 北大核心 2025年第2期140-147,共8页
为探究环氧树脂壳层对Sn-Bi焊点的热稳定性的影响,选取了130~170℃的温度区间,对自制环氧基Sn-Bi焊膏和商用Sn-Bi焊膏(不含可固化树脂)形成的焊点分别进行了热循环试验。结果表明,1 000次热循环后,环氧基Sn-Bi焊膏形成的焊点,其表面的... 为探究环氧树脂壳层对Sn-Bi焊点的热稳定性的影响,选取了130~170℃的温度区间,对自制环氧基Sn-Bi焊膏和商用Sn-Bi焊膏(不含可固化树脂)形成的焊点分别进行了热循环试验。结果表明,1 000次热循环后,环氧基Sn-Bi焊膏形成的焊点,其表面的环氧树脂壳层依然完整保留,而焊点与铜基板的界面金属间化合物的厚度也明显低于商用Sn-Bi焊膏。1 000次热循环后,环氧基Sn-Bi焊膏形成的焊点的电导率由1.90×10^(6) S/m降为7.96×10^(5) S/m,剪切强度由145.7 MPa降为123.7 MPa;商用Sn-Bi焊膏形成的焊点的电导率由1.94×10^(6) S/m降为4.95×10^(5) S/m,剪切强度由116.1 MPa降为97.3 MPa。因此,对比商用Sn-Bi焊膏,环氧基Sn-Bi焊膏形成的焊点表面的环氧树脂壳层对于提高焊点的剪切强度和热稳定性是有利的,且一定程度上抑制了金属间化合物的生长。 展开更多
关键词 无铅焊膏 环氧树脂 热稳定性 金属间化合物 电导率 剪切强度
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2205双相不锈钢高氮焊材焊接接头组织与性能分析
4
作者 任军 宋广军 +1 位作者 伍光风 陈晨 《热加工工艺》 北大核心 2026年第1期149-153,160,共6页
采用高氮焊条电弧焊焊接20 mm厚2205双相不锈钢板,分析接头的组织及力学性能。结果表明,接头强度、低温冲击韧性均达到标准要求,焊缝的强度高于母材的,冲击韧性以母材最好,热影响区次之,焊缝最差。焊缝组织主要由铁素体相和奥氏体相组成... 采用高氮焊条电弧焊焊接20 mm厚2205双相不锈钢板,分析接头的组织及力学性能。结果表明,接头强度、低温冲击韧性均达到标准要求,焊缝的强度高于母材的,冲击韧性以母材最好,热影响区次之,焊缝最差。焊缝组织主要由铁素体相和奥氏体相组成,奥氏体以块状、长条状等多种形态分布于铁素体基体上,在熔合线附近的焊缝中,奥氏体主要以短棒状和条状分布;在焊缝底部,出现了粗大的奥氏体晶粒;在焊缝底部热影响区的铁素体基体中心析出了二次奥氏体相。与焊态相比,固溶处理后焊缝中奥氏体含量增大,且随着固溶温度升高焊缝中奥氏体相比例升高。接头的硬度从焊缝中心到母材呈逐步降低的梯度分布。 展开更多
关键词 2205双相不锈钢 高氮焊条 固溶处理
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SnAgCu无铅焊膏用活性剂的优选研究
5
作者 李旭 付翀 +2 位作者 王金龙 李学峰 牧云松 《热加工工艺》 北大核心 2026年第1期167-171,178,共6页
开发了一种新型SnAgCu无铅焊锡膏用助焊剂,研究助焊剂中活性剂成分及含量对焊锡膏润湿性和焊点腐蚀性的影响。根据焊点形貌及铺展率,对9种有机酸活性剂进行初步优选,并进一步以铺展率、焊点形貌、焊后残留物以及焊点腐蚀作为主要评价指... 开发了一种新型SnAgCu无铅焊锡膏用助焊剂,研究助焊剂中活性剂成分及含量对焊锡膏润湿性和焊点腐蚀性的影响。根据焊点形貌及铺展率,对9种有机酸活性剂进行初步优选,并进一步以铺展率、焊点形貌、焊后残留物以及焊点腐蚀作为主要评价指标,研究优选的3种有机酸含量与铺展率、焊点形貌及腐蚀关系的内在联系。设计正交试验,选取合适的因素水平,进一步对优选的有机酸进行复配,结合极差分析确定助焊剂中活性剂的最佳配比。结果表明:有机酸复配不仅提高焊点铺展率、改善焊点回缩,还能减轻焊点腐蚀,当助焊剂中A酸、己二酸和丁二酸的质量比为2.5∶4.0∶2.5时,配制的Sn3.0Ag0.5Cu(SAC305)无铅焊膏具有优良的润湿性,焊锡膏铺展率达到85.13%,焊点无回缩,焊后残留物少,焊点腐蚀小。 展开更多
关键词 无铅焊锡膏 活性剂 铺展率 焊点形貌 焊点腐蚀
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热循环对Cu/In-Sn-20Cu颗粒复合钎料/Cu焊点显微组织与剪切性能的影响
6
作者 焦玺轩 刘政 +2 位作者 杨耀 吴皓东 杨岳璋 《热加工工艺》 北大核心 2026年第1期107-111,共5页
采用Cu颗粒复合钎料In-Sn-20Cu制备了Cu/In-Sn-20Cu/Cu焊点,研究了-20~120℃热循环对Cu/In-Sn-20Cu/Cu焊点显微组织和剪切性能的影响。分析了热循环过程中焊点界面反应区金属间化合物(Intermetallic compound,IMC)的生长、原位反应区IM... 采用Cu颗粒复合钎料In-Sn-20Cu制备了Cu/In-Sn-20Cu/Cu焊点,研究了-20~120℃热循环对Cu/In-Sn-20Cu/Cu焊点显微组织和剪切性能的影响。分析了热循环过程中焊点界面反应区金属间化合物(Intermetallic compound,IMC)的生长、原位反应区IMC的演化以及剪切性能的变化,阐述了焊点断口的形貌特征。结果表明:随热循环周次的增加,焊点界面IMC厚度持续增长,界面反应区的主要成分为Cu_(3)(In,Sn)相。在200~400次热循环中,焊点原位反应区灰色岛屿状Cu_(3)(In,Sn)相数量增多,同时原位反应区出现孔洞。600次热循环后,Cu_(3)(In,Sn)相体积增大,孔洞增多。800次和1000次热循环后,出现Cu_(3)(In,Sn)相剥落和大规模孔洞。随着热循环周次的增加,Cu/In-Sn-20Cu/Cu焊点的剪切性能逐渐下降。未经热循环试验的焊点剪切强度为28.8 MPa,经400次热循环后下降了23.2%,至22.1 MPa。1000次热循环后,剪切强度最低,为12.4 MPa,相比初始值下降了56.9%。焊点断裂模式由韧性断裂转变为脆性断裂。 展开更多
关键词 In-Sn-20Cu钎料 Cu颗粒 热循环 剪切性能
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PQFP器件焊点质量控制与可靠性 被引量：1
7
作者 张威 刘坤鹏 +4 位作者 向刚 张沄瑄 于沐瀛 王尚 田艳红 《焊接学报》 北大核心 2025年第6期1-10,共10页
针对航空航天领域PQFP(plastic quad flat package)封装器件长期贮存可靠性问题,文中围绕焊点工艺参数优化及界面金属间化合物(interfacial intermetallic compounds,IMCs)演变规律展开系统性研究.通过光镜检测、力学性能测试与扫描电... 针对航空航天领域PQFP(plastic quad flat package)封装器件长期贮存可靠性问题,文中围绕焊点工艺参数优化及界面金属间化合物(interfacial intermetallic compounds,IMCs)演变规律展开系统性研究.通过光镜检测、力学性能测试与扫描电镜分析,揭示了焊缝高度与钎料量对焊点质量的影响机制.结果表明,钎料量增加使润湿高度提升(0.050~0.099 3 mm^(3)为理论最佳范围),而焊缝高度增大则削弱润湿效果,0.12 mm钢网与0.05 mm焊缝高度组合可实现桥联率最低、抗拉强度最优的焊接质量.通过高温加速老化试验发现,Cu焊盘侧IMC由Cu_(6)Sn_(5)/Cu3Sn构成且呈扇贝状向平直状演变,Ni阻挡层使引脚侧(Cu,Ni)_(6)Sn_(5)层厚度降低.基于Fick扩散定律建立的IMC生长动力学模型表明,双侧IMC层厚符合抛物线生长规律,活化能分别为20.67 kJ/mol(Cu侧)和52.79 kJ/mol(Ni侧).以IMC临界厚度3.5μm为失效判据,推算出器件焊点在23℃贮存寿命可达27.5年,研究成果为航天电子装备的长寿命可靠性设计与工艺优化提供了理论依据和数据支撑. 展开更多
关键词 PQFP器件 钎料量 焊缝高度 金属间化合物 寿命预测
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高氮无镍不锈钢研究进展及应用 被引量：1
8
作者 曲青博 王星星 +7 位作者 施建军 李花兵 王青川 彭岩 贾连辉 陈金虎 李桂变 方乃文 《精密成形工程》 北大核心 2025年第8期94-106,共13页
近年来,功能性高氮无镍不锈钢的研究引起了广泛关注。与传统含镍不锈钢相比,高氮无镍不锈钢通过用氮元素代替镍元素进行合金化,不仅保持了不锈钢的优异特性,还能大幅度降低镍的使用量,减少对这一贵重金属的依赖。氮元素的加入能够显著... 近年来,功能性高氮无镍不锈钢的研究引起了广泛关注。与传统含镍不锈钢相比,高氮无镍不锈钢通过用氮元素代替镍元素进行合金化,不仅保持了不锈钢的优异特性,还能大幅度降低镍的使用量,减少对这一贵重金属的依赖。氮元素的加入能够显著提升不锈钢的耐点蚀性以及力学性能,使其在工业领域展现出良好的应用前景。本文首先对近年来国内外关于高氮无镍不锈钢的研究进展进行归纳与总结,对材料制备、性能优化等方面的研究成果进行了概述。其次,从成分设计与制备、组织和力学性能等多个关键方面对高氮无镍不锈钢的研究进行详细评述,耐腐蚀性分析和生物相容性方面的研究显示,高氮无镍不锈钢在多种腐蚀介质中表现优异,特别适用于海洋、化工等腐蚀环境。其次,总结了高氮无镍不锈钢研究中存在的不足,如何平衡氮元素含量与材料综合性能,仍是当前研究的难点之一。最后,指出优化成分、调整热处理工艺提升高氮钢性能,是实现该材料在力学性能、加工性能方面更大突破的主要方式,为高氮无镍不锈钢相关研究及应用提供理论依据和参考信息。 展开更多
关键词 高氮无镍不锈钢 制备工艺 力学性能 耐蚀性 生物兼容性
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高导热石墨/铝合金钎焊散热封装工艺
9
作者 张俊杰 夏勇 +2 位作者 闫耀天 曹健 亓钧雷 《焊接学报》 北大核心 2025年第2期1-6,54,共7页
为了实现高导热石墨与铝合金(5A06)的可靠低温钎焊连接,采用Sn-Pb钎料进行钎焊,并研究其在母材表面的铺展行为.结果表明,通过对高导热石墨表面进行金属化处理,有效改善了金属与石墨之间的润湿性,解决了由于热膨胀系数不匹配引起的界面问... 为了实现高导热石墨与铝合金(5A06)的可靠低温钎焊连接,采用Sn-Pb钎料进行钎焊,并研究其在母材表面的铺展行为.结果表明,通过对高导热石墨表面进行金属化处理,有效改善了金属与石墨之间的润湿性,解决了由于热膨胀系数不匹配引起的界面问题,并降低了因声子散射导致的界面接触热阻.在优化的工艺条件下,即Ag-Cu-Ti钎料层厚度为0.2 mm、钎焊温度860℃、保温时间10 min的金属化处理工艺,以及Sn-Pb钎料钎焊温度210℃、保温时间15 min的钎焊工艺,制备得到的复合结构整体导热性能显著提升.此外,设计并测试了一款均热板产品,以评估其散热性能.试验结果表明,尺寸为210 mm×25 mm×3.5 mm的条状均热板,其导热系数可高达558 W/(m·K),而尺寸为233.4 mm×200 mm×24 mm的大型均热板适用于大型集成电子设备,其最大导热系数可达460 W/(m·K).试验结果不仅展示了钎焊技术在提升热管理效率方面的潜力,也为高性能电子设备的热管理提供了新的材料解决方案. 展开更多
关键词 高导热石墨 金属化 铝合金 低温钎焊 散热封装
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微连接用无铅钎料及稀土在钎料中的应用现状 被引量：5
10
作者 满华 张柯柯 +2 位作者 杨洁 程光辉 黄金亮 《河南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 2005年第1期10-13,共4页
综述了微连接用无铅钎料的应用研究现状,指出SnAgCu系合金因良好的综合性能将成为最有潜力的锡铅钎料替代品。基于对稀土在钎料中应用研究成果的分析,认为添加微量稀土有望成为改善SnAgCu系无铅钎料蠕变性能的重要途径。充分利用我国丰... 综述了微连接用无铅钎料的应用研究现状,指出SnAgCu系合金因良好的综合性能将成为最有潜力的锡铅钎料替代品。基于对稀土在钎料中应用研究成果的分析,认为添加微量稀土有望成为改善SnAgCu系无铅钎料蠕变性能的重要途径。充分利用我国丰富的稀土资源开发低Ag的SnAgCuRE系钎料,应当成为中国今后无铅钎料研究开发的重点。 展开更多
关键词 无铅钎料 锡铅钎料 稀土资源 合金 蠕变性能 综合性能 研究开发 中国 中国 潜力
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Ni掺杂Cu_(6)Sn_(5)金属间化合物的各向异性研究
11
作者 王彪 严继康 +3 位作者 卢俊熙 李国超 赵建华 冷曼希 《稀有金属》 北大核心 2025年第6期874-883,共10页
本文采用Ni元素作为掺杂组元,利用高温熔炼技术制备了Cu_(6)Sn_(5)-x Ni合金(x=0,3%和6%,质量分数)。采用X射线衍射仪(XRD),扫描电镜(SEM)等设备对合金的微观组织进行表征,并对合金的硬度进行了测试,分析了Ni添加对Cu_(6)Sn_(5)金属间... 本文采用Ni元素作为掺杂组元,利用高温熔炼技术制备了Cu_(6)Sn_(5)-x Ni合金(x=0,3%和6%,质量分数)。采用X射线衍射仪(XRD),扫描电镜(SEM)等设备对合金的微观组织进行表征,并对合金的硬度进行了测试,分析了Ni添加对Cu_(6)Sn_(5)金属间化合物合金结构、显微组织的影响。研究了不同含量Ni元素添加对高温相Cu_(6)Sn_(5)金属间化合物性能的影响,基于第一性原理对η-Cu_(6)Sn_(5)和(Cu,Ni)_(6)Sn_(5)的力学性能和态密度进行了计算。结果表明:Cu_(6)Sn_(5)-x Ni合金主要以3种不同形式的物质存在,都为较大的块体且无其他杂质以及沉淀物生成。添加Ni元素后,对η-Cu_(6)Sn_(5)的体积模量(B)、杨氏模量(E)和硬度(H)的各向异性都有抑制作用,在(001)面上的弹性各向异性降低更为显著,而(100)面上的各向异性略有增加。态密度分析得出Ni元素的轨道杂化使η-Cu_(6)Sn_(5)的成键效应得到增强,有利于形成稳定的(Cu,Ni)_(6)Sn_(5)结构。 展开更多
关键词 NI Cu_(6)Sn_(5) 各向异性 计算
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Sn-3.0Ag-0.5Cu-xBi低熔点无铅焊料合金的粘塑性行为及其封装互连热疲劳可靠性
12
作者 雷晓丹 马宇宏 +2 位作者 杨雪霞 树学峰 肖革胜 《固体力学学报》 北大核心 2025年第6期753-768,共16页
低熔点无铅焊料合金的率/温相关力学行为及其封装互连热可靠性研究是电子工业领域无铅化、高装备质量及降低能耗需求的重要基础.本文采用Instron万能材料试验机对Sn-3.0Ag-0.5Cu-xBi(x=0 wt.%、1.5 wt.%、2.5 wt.%)3种低熔点无铅焊料合... 低熔点无铅焊料合金的率/温相关力学行为及其封装互连热可靠性研究是电子工业领域无铅化、高装备质量及降低能耗需求的重要基础.本文采用Instron万能材料试验机对Sn-3.0Ag-0.5Cu-xBi(x=0 wt.%、1.5 wt.%、2.5 wt.%)3种低熔点无铅焊料合金开展了不同温度及应变率下的单轴拉伸测试,分析了温度、应变率及Bi元素含量对其拉伸变形行为(弹性模量、饱和应力)的影响,通过热膨胀测试及差示扫描量热法得到了三种焊料合金的热膨胀系数与熔点,基于非线性拟合获取了三种焊料合金的统一粘塑性Anand本构参数并与实验数据对比验证了所得参数的有效性.结合所得相关粘塑性参数与数值模拟开展了SAC305-xBi低熔点无铅焊料合金封装互连热疲劳可靠性分析,确定了温度循环过程中关键焊点的位置,分析了Bi元素含量对关键焊点最大等效应力、最大等效塑性应变的影响,通过基于塑性变形的修正的Coffin-Manson疲劳模型对关键焊点的热疲劳寿命进行了评估,结果表明Bi元素在降低熔点的同时可提高SAC305焊料合金用于封装互连时的热疲劳可靠性.相关研究对低熔点无铅焊料合金的体系设计及提高其封装互连热服役可靠性具有重要意义. 展开更多
关键词 低熔点无铅焊料合金 粘塑性行为 温度循环模拟 剪切塑性应变 热疲劳寿命
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等温时效对Cu-Sn IMC焊点的组织与性能影响
13
作者 孙磊 王文昊 +3 位作者 王静 虞佳鑫 张亮 姜加伟 《焊接学报》 北大核心 2025年第3期82-88,共7页
采用瞬时液相键合工艺制备芯片叠层互连用Cu-Sn金属间化合物(intermetallic compound,IMC)焊点,对IMC焊点进行150℃等温时效处理,研究时效条件下纳米Al颗粒对Cu-Sn IMC焊点的组织演化规律及力学性能.结果表明,添加微量的纳米Al颗粒可有... 采用瞬时液相键合工艺制备芯片叠层互连用Cu-Sn金属间化合物(intermetallic compound,IMC)焊点,对IMC焊点进行150℃等温时效处理,研究时效条件下纳米Al颗粒对Cu-Sn IMC焊点的组织演化规律及力学性能.结果表明,添加微量的纳米Al颗粒可有效抑制键合Cu-Sn IMC焊点中界面层的过快生长和空洞的产生,经等温时效处理后,Cu-Sn-Cu和Cu-Sn0.3Al-Cu IMC焊点中Cu3Sn界面层均逐渐增厚,但是Cu-Sn0.3Al-Cu IMC焊点中Cu3Sn层的生长速率始终低于Cu-Sn-Cu焊点,且空洞数量也明显少于Cu-Sn-Cu焊点.当等温时效300 h时,两种IMC焊点的抗剪强度为23.1和26.5 MPa,随着时效时间增加到1500 h后,两种IMC焊点的抗剪强度下降到13.4和17.6 MPa,分别下降44.2%和35.3%.在时效初始阶段,Cu-Sn-Cu和Cu-Sn0.3Al-Cu IMC焊点的断口形貌呈现穿晶断裂,随着时效时间的增加,Cu-Sn-Cu IMC焊点的断口形貌逐渐转变为沿晶断裂.对于Cu-Sn0.3Al-Cu IMC焊点,断口形貌仍为穿晶断裂.创新点:(1)通过添加纳米Al颗粒抑制芯片堆叠互连IMC焊点中界面层的生长和空洞的产生.(2)分析了等温时效条件下IMC焊点的组织演化规律及力学性能. 展开更多
关键词 三维封装 金属间化合物焊点 等温时效 组织演化 抗剪强度
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电厂水溶纸型焊接保护气室技术工法应用分析
14
作者 刘光杰 《科技创新与生产力》 2025年第7期69-72,共4页
本文研究了火电厂、核电站在设备制作、安装、工程改造、维修过程中不锈钢、中高合金钢焊接时,需要背部充入氩气或其他保护气体,规范使用水溶纸的技术工法。电厂除不锈钢、中高合金钢之外的其他金属材料及其他种类发电厂亦可参考使用。
关键词 电厂 焊接 气体保护焊 保护气体 保护气室 水溶纸
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Ag_(3)Sn纳米颗粒对SAC305/Cu焊点IMC生长机理的影响
15
作者 赵建华 杨杰 +1 位作者 严继康 廖俊杰 《有色金属(中英文)》 北大核心 2025年第5期777-787,共11页
用湿化学法制备纳米Ag_(3)Sn,并用不同质量比(0.1%~0.5%)纳米Ag_(3)Sn粉末对SAC305无铅焊料进行改性,得到纳米复合焊料。用XRD和金相显微镜观察纳米Ag_(3)Sn颗粒对SAC305焊料界面IMC层相结构的影响,使用Thermo-Calc软件对相图、凝固曲... 用湿化学法制备纳米Ag_(3)Sn,并用不同质量比(0.1%~0.5%)纳米Ag_(3)Sn粉末对SAC305无铅焊料进行改性,得到纳米复合焊料。用XRD和金相显微镜观察纳米Ag_(3)Sn颗粒对SAC305焊料界面IMC层相结构的影响,使用Thermo-Calc软件对相图、凝固曲线等进行计算。分析回流焊过程中添加纳米Ag_(3)Sn颗粒对SAC305焊点的形核与生长的机理影响,以及SAC305复合焊点在高温时效下纳米Ag_(3)Sn颗粒对SAC305焊料界面IMC层相结构的影响。结果表明:添加适量的纳米Ag_(3)Sn粉末可以有效低抑制IMC层的生长,改善IMC层的形貌,提高焊点的可靠性;添加0.3%纳米Ag_(3)Sn粉末时的抑制性最好,IMC层厚度为1.475μm,时效150 h后厚度为1.658μm,分别较未添加Ag_(3)Sn粉末时IMC层厚度减小了0.133μm和0.86μm。 展开更多
关键词 Ag_(3)Sn纳米颗粒 界面IMC层 可靠性 生长机理
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基于数字孪生的工业机器人运动仿真平台设计 被引量：3
16
作者 罗巍 杨威 +4 位作者 于立娟 赵瑜 何佳龙 田海龙 王继利 《实验技术与管理》 北大核心 2025年第5期192-199,共8页
在智能制造背景下结合“新工科”教学需求,针对工业机器人的运动仿真过程,基于数字孪生技术设计了工业机器人运动仿真孪生平台。该仿真平台以桌面级工业机器人RoArm-M1为基础,结合运动学控制、虚实双向实时映射、人机交互等具体需求,通... 在智能制造背景下结合“新工科”教学需求,针对工业机器人的运动仿真过程,基于数字孪生技术设计了工业机器人运动仿真孪生平台。该仿真平台以桌面级工业机器人RoArm-M1为基础,结合运动学控制、虚实双向实时映射、人机交互等具体需求,通过运动仿真孪生平台设计的整个过程,可以加深学生对虚实映射技术的认知,提高对数字孪生系统架构的理解,深化对机器人运动原理和控制策略的掌握程度,促使他们更全面地理解工业机器人的工作原理,弥补理论教学在实践认知方面的不足。同时,该平台还促进了数字孪生技术在智能制造教育中的应用,为推动“新工科”教育改革、提升实践教学质量提供了宝贵的经验。今后将对该平台做进一步优化,结合更复杂的工业应用场景,支持更广泛的智能制造教育需求。 展开更多
关键词 虚实映射 运动仿真 碰撞检测 人机交互 孪生平台
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Sn-0.7Cu/Cu焊点界面金属间化合物的扩散行为
17
作者 王彪 王昆洋 +3 位作者 赵建华 廖俊杰 郭润杰 严继康 《焊接》 2025年第11期39-44,51,共7页
【目的】旨在探究Sn-0.7Cu钎料与Cu基底间的原子扩散行为及金属间化合物(IMC)的生长机制。【方法】通过回流焊接制备Sn-0.7Cu/Cu焊点并对焊点进行0 h,50 h,150 h,250 h,350 h和500 h高温时效,结合金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)观察... 【目的】旨在探究Sn-0.7Cu钎料与Cu基底间的原子扩散行为及金属间化合物(IMC)的生长机制。【方法】通过回流焊接制备Sn-0.7Cu/Cu焊点并对焊点进行0 h,50 h,150 h,250 h,350 h和500 h高温时效,结合金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)观察焊点形貌,同时采用LAMMPS软件对IMC层Cu原子与Sn原子间扩散行为进行模拟。【结果】结果表明,随时效时间的增大,界面IMC层由扇贝状Cu_(6)Sn_(5)逐渐转变为平面型Cu_(3)Sn;Cu基底向IMC层呈现稳态扩散,而钎料向IMC层为非稳态扩散;Sn-0.7Cu/Cu界面扩散系数为4.82×10^(-9)cm^(2)/s,较Sn/Cu界面的5.05×10^(-9)cm^(2)/s有所降低。【结论】证实Cu元素添加可有效抑制Sn原子扩散。该研究为高可靠性钎料设计提供了重要理论依据。 展开更多
关键词 金属间化合物 扩散 锡基钎料 SN-0.7CU 无铅钎料 高温时效
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熔滴过渡模式对药芯焊丝与实心焊丝焊接烟尘的影响研究
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作者 李春凯 黄志扬 +1 位作者 丁彬 石玗 《电焊机》 2025年第1期28-34,共7页
在熔化极气体保护焊焊接过程中,不同的熔滴过渡模式会导致焊接烟尘产生的冶金机制发生改变。系统研究了采用实心焊丝和药芯焊丝的熔化极气体保护焊熔滴过渡模式与焊接烟尘之间的相关性。利用熔滴过渡采集系统拍摄了两种焊丝在不同工艺... 在熔化极气体保护焊焊接过程中,不同的熔滴过渡模式会导致焊接烟尘产生的冶金机制发生改变。系统研究了采用实心焊丝和药芯焊丝的熔化极气体保护焊熔滴过渡模式与焊接烟尘之间的相关性。利用熔滴过渡采集系统拍摄了两种焊丝在不同工艺下的熔滴过渡模式,并采用烟尘采集装置和激光粒度分析仪分析了不同熔滴过渡模式下的焊接烟尘发尘量和烟尘粒径分布规律。结果表明,实心焊丝在短路过渡和射滴过渡模式下,烟尘发尘量与熔滴过渡频率成正比,而大滴过渡模式下则呈现出反比规律;药芯焊丝的烟尘发尘量与熔滴过渡频率成正比关系;实心焊丝的烟尘颗粒粒径分布范围为0.1~10μm之间且大尺寸颗粒主要分布在短路过渡区间;而药芯焊丝的烟尘粒径主要分布在0.1~100μm之间,大尺寸颗粒主要分布在短路和大滴过渡区间。 展开更多
关键词 焊接烟尘 熔滴过渡 发尘量 粒径分布
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不同5XXX系焊丝对7020铝合金焊接性能的影响
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作者 王强 刘东利 +1 位作者 陈伟 李兵 《铝加工》 2025年第6期52-56,共5页
为筛选适用于7020-T4铝合金型材的最佳焊丝与焊接工艺参数,采用常见的ER5087、ER5356、ER5183及ER5556四种5XXX系铝合金焊丝,在相似的焊接参数下进行焊接。通过外观检查、RT检测、宏/微观金相分析及力学性能测试,系统评价了各接头的质... 为筛选适用于7020-T4铝合金型材的最佳焊丝与焊接工艺参数,采用常见的ER5087、ER5356、ER5183及ER5556四种5XXX系铝合金焊丝,在相似的焊接参数下进行焊接。通过外观检查、RT检测、宏/微观金相分析及力学性能测试,系统评价了各接头的质量。结果表明,采用ER5087焊丝可获得综合性能最佳的焊接接头,为该合金的工程应用提供了可靠的工艺依据。 展开更多
关键词 7020铝合金 焊接性能 MIG焊接 焊丝
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基于冶金反应的药皮组成物与焊缝金属扩散氢的关系
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作者 孙咸 《焊管》 2025年第3期8-17,共10页
综述了涉及冶金反应的碱性药皮组成物与焊缝金属扩散氢的关系。结果表明,在碱性焊条药皮中添加含CaCO_(3)的碳酸盐、氟化物(如CaF_(2)、NaF),以及其他高温可分解为氧化物的添加物,在电弧中进行的脱氢冶金反应,降低了弧气中的氢分压P_(H_... 综述了涉及冶金反应的碱性药皮组成物与焊缝金属扩散氢的关系。结果表明,在碱性焊条药皮中添加含CaCO_(3)的碳酸盐、氟化物(如CaF_(2)、NaF),以及其他高温可分解为氧化物的添加物,在电弧中进行的脱氢冶金反应,降低了弧气中的氢分压P_(H_(2)),有利焊缝中氢含量的降低。脱氢效果较好的药皮组成物及其加入量分别为:方解石(CaCO_(3)) 18%、萤石22%、氟化钠8.9%、SiO_(2)13.1%、氟钛酸钾(K_(2)TiF_(6)) 2.1%以及云母氧化铁(Fe_(2)O_(3)) 16.3%。随药皮组成物加入量的增加,焊缝中扩散氢含量的变化各异,但存在一个扩散氢含量下降区域。基于冶金反应的焊缝金属扩散氢的控制原理,其实质是降低电弧中的氢分压P_(H_(2));在添加脱氢组成物时,尚须兼顾焊条的工艺性和熔敷金属的力学性能。 展开更多
关键词 扩散氢 焊缝金属 冶金反应 焊条电弧焊 药皮组成物
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