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Al_(2)O_(3)陶瓷与多体系金属一体化钎焊结构优化与封接可靠性
1
作者 杨振文 张冬雪 +4 位作者 邵跃 赵军 乔屹 王纪来 王颖 《焊接学报》 北大核心 2025年第9期1-10,共10页
通过有限元计算对0Cr18Ni9不锈钢壳体、Al_(2)O_(3)绝缘陶瓷和Kovar中心电极构成的电气连接器一体化钎焊结构进行优化,在此基础上采用Ag-5Cu-1Al-1.25Ti钎料在930℃/30 min的钎焊参数下实现该密封构件的一步封接,并对接头界面组织和服... 通过有限元计算对0Cr18Ni9不锈钢壳体、Al_(2)O_(3)绝缘陶瓷和Kovar中心电极构成的电气连接器一体化钎焊结构进行优化,在此基础上采用Ag-5Cu-1Al-1.25Ti钎料在930℃/30 min的钎焊参数下实现该密封构件的一步封接,并对接头界面组织和服役可靠性进行研究.结果表明,通过改进焊接位置和钎料添加形式,陶瓷基体的残余应力显著降低.钎焊过程中,液态钎料中的活性Ti向陶瓷侧聚集并发生化学反应.Al_(2)O_(3)陶瓷侧形成连续的Ti_(3)(Cu,Al)_(3)O反应层,不锈钢一侧的反应产物主要为TiFe_(2)和Fe-Cr金属间化合物,而Kovar母材向液态钎料溶解并与Ti反应形成Ti2Ni和TiFe2.密封构件经历温冲循环后,泄漏率低于7.0×10^(-12) Pa·m^(3)/s,证明了其在极端条件下的可靠性.本研究结果可为极端温度变化条件服役电气连接器的设计提供仿真数据支撑和理论指导. 展开更多
关键词 真空活性钎焊 多体系金属 有限元模拟 结构设计 封接可靠性
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金刚石与无氧铜钎焊接头界面微观组织和力学性能分析
2
作者 李玉龙 宋子明 +4 位作者 武齐 林伟 张琳 潘攀 雷敏 《焊接学报》 北大核心 2025年第6期20-26,60,共8页
采用AgCuTi钎料真空钎焊多晶金刚石与无氧铜,研究了钎焊温度(830、870、910、950℃)和保温时间(1、10、30、60 min)对接头界面组织和力学性能的影响,解明了接头界面形成机理.结果表明,钎焊接头的典型界面结构为金刚石/TiC/Cu(s,s)、Ag(s... 采用AgCuTi钎料真空钎焊多晶金刚石与无氧铜,研究了钎焊温度(830、870、910、950℃)和保温时间(1、10、30、60 min)对接头界面组织和力学性能的影响,解明了接头界面形成机理.结果表明,钎焊接头的典型界面结构为金刚石/TiC/Cu(s,s)、Ag(s,s)/无氧铜,钎焊温度对钎焊接头微观结构有显著影响,当温度在910℃以上时,AgCuTi钎料与无氧铜基板的互溶与扩散现象明显,剪切强度随着温度的升高先提高后降低,870℃保温10 min的钎焊接头剪切强度最高,为223.6 MPa,最后讨论了钎焊接头的断口位置和断口形貌. 展开更多
关键词 金刚石 无氧铜 真空钎焊 界面组织与力学性能
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泡沫Cu/AgCuTi复合中间层钎焊C/C与TC4接头组织及性能
3
作者 王宁宁 朱海涛 +4 位作者 飞景明 安琪 宋延宇 刘多 宋晓国 《焊接学报》 北大核心 2025年第7期121-128,共8页
为解决C/C复合材料与TC4合金钎焊接头存在的残余应力集中及界面脆性相过量析出问题,文中采用泡沫Cu/AgCuTi复合中间层进行异质连接.系统研究了钎焊温度(860~920℃)对接头界面组织、抗剪强度和断口形貌的影响规律.结果表明,所有接头均形... 为解决C/C复合材料与TC4合金钎焊接头存在的残余应力集中及界面脆性相过量析出问题,文中采用泡沫Cu/AgCuTi复合中间层进行异质连接.系统研究了钎焊温度(860~920℃)对接头界面组织、抗剪强度和断口形貌的影响规律.结果表明,所有接头均形成可靠冶金结合,界面典型结构为TC4/Ti基固溶体+TiCu/Ag基固溶体+Cu基固溶体+TiCu_(2)/TiC/C/C复合材料.随着钎焊温度升高,钎缝宽度逐渐减小,但物相组成及分布规律保持一致.与传统AgCuTi钎料相比,泡沫Cu/AgCuTi复合中间层显著提高钎缝中Cu基固溶体含量,有效降低冷却过程中的残余应力积累并抑制脆性化合物生成.接头的抗剪强度随温度呈先增后减趋势,880℃时达到最大值29.2 MPa.断口分析显示,接头断裂特征与界面组织演化存在关联,表明复合中间层设计对提升接头性能具有积极作用. 展开更多
关键词 C/C复合材料 钎焊 泡沫Cu 界面组织 力学性能
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TiN纳米颗粒增强Sn焊点的性能与组织研究
4
作者 孙磊 何鹏 +3 位作者 张亮 张墅野 王文昊 张潘杰 《材料导报》 北大核心 2025年第10期143-146,共4页
通过接触角测量仪、万能拉伸试验机以及扫描电镜(SEM)等测试方法,研究了Sn-xTiN(x=0,0.05,0.1,0.2,0.3,0.4,质量分数,%)焊点的润湿性、力学性能以及微观组织。结果表明,在Sn钎料中加入TiN纳米颗粒后,钎料的润湿性得到显著提高,焊点的力... 通过接触角测量仪、万能拉伸试验机以及扫描电镜(SEM)等测试方法,研究了Sn-xTiN(x=0,0.05,0.1,0.2,0.3,0.4,质量分数,%)焊点的润湿性、力学性能以及微观组织。结果表明,在Sn钎料中加入TiN纳米颗粒后,钎料的润湿性得到显著提高,焊点的力学性能也得到增强。当TiN纳米颗粒的加入量达到0.2%时,钎料的润湿角由初始的16.5°下降到13.8°,降幅为16.4%,焊点的剪切强度提高24.0%。对于微观组织,随着TiN纳米颗粒的加入,Sn-xTiN/Cu焊点界面金属间化合物(IMC)的厚度由初始的6.5μm下降到5.8μm。继续增加TiN纳米颗粒的加入量,焊点界面IMC厚度则会逐渐上升。 展开更多
关键词 焊点 TiN纳米颗粒 润湿角 微观组织
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AgCuTi/TiNi钎焊体系润湿铺展的分子动力学模拟
5
作者 李玉龙 阎申 +1 位作者 涂冰 雷敏 《焊接学报》 北大核心 2025年第7期15-22,共8页
利用分子动力学模拟方法,探究了熔融AgCuTi在TiNi合金表面上的润湿铺展行为.研究了同温度为1 073,1 123,1 173 K和1 223 K,AgCuTi钎料分别在单晶和多晶TiNi合金表面上的润湿行为.通过分析密度分布和模拟平衡状态的润湿铺展图像,发现温... 利用分子动力学模拟方法,探究了熔融AgCuTi在TiNi合金表面上的润湿铺展行为.研究了同温度为1 073,1 123,1 173 K和1 223 K,AgCuTi钎料分别在单晶和多晶TiNi合金表面上的润湿行为.通过分析密度分布和模拟平衡状态的润湿铺展图像,发现温度的升高对润湿过程有明显的促进.在润湿过程中未观察到明显的溶解反应,反而形成了由Ag主导的前驱膜,而随着温度的升高熔融AgCuTi中也有少量的Cu和Ti扩散到TiNi基体中,同时基体中的少量Ti也向钎料中扩散.通过分析均方位移,发现前驱膜的形成面积随着温度的升高也相应增大.液滴的润湿铺展呈现各向同性,形成规整的圆形铺展区域.通过分析熔融AgCuTi在单晶基体和多晶基体上的润湿特性,发现晶界的存在会对润湿铺展过程有显著的促进. 展开更多
关键词 TINI合金 AgCuTi钎料 润湿铺展 钎焊 分子动力学
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TiZrNiCoNbSn高熵钎料钎焊Ti_(2)AlNb合金接头微观组织与性能
6
作者 李鹏 王景宽 +7 位作者 秦志伟 丁志杰 马雄 姚佳 孙华为 程亚芳 常云峰 董红刚 《精密成形工程》 北大核心 2025年第4期217-225,共9页
目的针对传统Ti基钎料钎焊Ti_(2)AlNb合金时易形成大量Ti-Cu、Ti-Ni等脆性金属间化合物进而导致接头性能恶化的共性难题,明晰钎焊温度对接头组织与力学性能的影响规律。方法自主设计并制备了TiZrNiCoNbSn高熵钎料用于Ti_(2)AlNb合金的... 目的针对传统Ti基钎料钎焊Ti_(2)AlNb合金时易形成大量Ti-Cu、Ti-Ni等脆性金属间化合物进而导致接头性能恶化的共性难题,明晰钎焊温度对接头组织与力学性能的影响规律。方法自主设计并制备了TiZrNiCoNbSn高熵钎料用于Ti_(2)AlNb合金的真空钎焊连接,同时选取4个温度梯度(1150、1175、1200、1225℃)进行钎焊实验,采用EPMA方法对界面元素分布情况和特征相进行定性与定量分析,分别借助SEM和XRD观察接头微观组织与断口形貌、鉴定断口物相,并评定不同钎焊温度下接头的剪切强度。系统研究了不同钎焊温度下接头的微观组织形貌和力学性能,构建了“工艺参数-微观组织-力学性能”之间的映射关系。结果不同钎焊温度下的接头均获得了冶金结合良好的界面,钎缝主要由B2、Ti_(2)(Ni,Co)、Zr_(5)Sn_(3)、(Ti,Nb)_(ss)和(Ti,Zr)(Ni,Co,Al)相组成。随着钎焊温度的升高,钎缝中脆性金属间化合物Zr_(5)Sn_(3)相逐渐减少,但同时过高的钎焊温度会促使接头组织粗大。在1200℃/10 min的工艺条件下,接头平均剪切强度达到222.7 MPa,断裂模式为脆性断裂。结论采用TiZrNiCoNbSn高熵钎料能够实现Ti_(2)AlNb合金的可靠连接,升高钎焊温度可以减少钎缝中脆性金属间化合物的数量、改变其分布位置,但过高的钎焊温度会对接头产生不利影响,削弱接头的力学性能。 展开更多
关键词 Ti_(2)AlNb合金 真空钎焊 高熵钎料 微观组织 力学性能
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ZTA复相陶瓷/GH3536镍基合金钎焊接头组织演变和力学性能
7
作者 王颖 张子毅 +1 位作者 牛士玉 杨振文 《稀有金属材料与工程》 北大核心 2025年第8期2008-2016,共9页
本研究使用AgCuAlTi钎料实现了氧化锆增韧氧化铝(zirconia toughened alumina,ZTA)复相陶瓷与GH3536镍基合金的钎焊连接,探究了钎焊温度和保温时间对接头界面组织和抗剪强度的影响。在980℃保温10 min的钎焊条件下,接头的典型界面结构为... 本研究使用AgCuAlTi钎料实现了氧化锆增韧氧化铝(zirconia toughened alumina,ZTA)复相陶瓷与GH3536镍基合金的钎焊连接,探究了钎焊温度和保温时间对接头界面组织和抗剪强度的影响。在980℃保温10 min的钎焊条件下,接头的典型界面结构为ZTA/TiO+Ti_(3)(Cu,Al,Ni)_(3)O/Ag(s,s)+Cu(s,s)/AlNi_(2)Ti+Ti_(2)Ni/Fe-Cr+Ni-Fe-Cr/GH3536。陶瓷基体中的Al_(2)O_(3)和ZrO_(2)两组分共同参与界面反应,Al_(2)O_(3)与液态钎料中的Ti和Cu反应生成Ti_(3)Cu_(3)O,ZrO_(2)与Ti和Cu反应生成TiO和Ti_(3)Cu_(3)O,Al与Ni固溶进入Ti_(3)Cu_(3)O形成Ti_(3)(Cu,Al,Ni)_(3)O。随着钎焊温度上升(940~980℃)和保温时间的延长(1~10 min),TiO、Ti_(3)(Cu,Al,Ni)_(3)O和AlNi_(2)Ti厚度增加,在980℃下保温10 min获得具有最大抗剪强度(123 MPa)的接头。当钎焊温度超过980℃或保温时间超过10 min时,陶瓷侧的TiO转化为Ti_(3)(Cu,Al,Ni)_(3)O,同时生成大量的AlNi_(2)Ti,过度消耗钎料中的Ti,阻碍了Ti_(3)(Cu,Al,Ni)_(3)O的生成,使得Ti_(3)(Cu,Al,Ni)_(3)O层不再连续,最终导致接头抗剪强度下降。 展开更多
关键词 ZTA复相陶瓷 真空活性钎焊 GH3536合金 界面组织 抗剪强度
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采用Zr基非晶钎料的钛/铜钎焊连接
8
作者 傅田 赵国际 《热加工工艺》 北大核心 2025年第13期125-129,共5页
采用非晶态Zr-Ti-Cu-Ni钎料在830℃下实现了纯钛和纯铜的真空钎焊连接,借助扫描电镜和拉伸试验对接头的界面组织和力学性能进行了表征和评价。结果表明,当保温时间为2 min时,接头主要由未反应的钎料和Ti_(2)Cu、TiCu等组成。当保温时间... 采用非晶态Zr-Ti-Cu-Ni钎料在830℃下实现了纯钛和纯铜的真空钎焊连接,借助扫描电镜和拉伸试验对接头的界面组织和力学性能进行了表征和评价。结果表明,当保温时间为2 min时,接头主要由未反应的钎料和Ti_(2)Cu、TiCu等组成。当保温时间延长至5 min时,接头逐渐演变为由Ti_(2)Cu、TiCu和Cu_(4)Ti等组成的复杂多相组织。当保温时间进一步延长至10 min时,接头主要由TiCu组成。保温时间为5 min时,接头的抗拉强度最高,达到147 MPa。 展开更多
关键词 钛/铜连接 钎焊 锆基钎料 界面反应 连接强度
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基于VIKOR法的激光软钎焊焊接参数优化
9
作者 陈瑶 张聪 +4 位作者 陈绪兵 方杰 菅晓霞 张余豪 王思铭 《激光杂志》 北大核心 2025年第6期196-202,共7页
通过VIKOR法对最佳工艺参数进行优化和选择可以提高焊点的焊接质量。以激光功率、激光作用时间和焊接温度为输入因素,以焊点的空洞率和润湿角角度为输出对象,采用VIKOR法对两个输出对象优化,以确保输入因素的最佳水平。进一步地,设计了T... 通过VIKOR法对最佳工艺参数进行优化和选择可以提高焊点的焊接质量。以激光功率、激光作用时间和焊接温度为输入因素,以焊点的空洞率和润湿角角度为输出对象,采用VIKOR法对两个输出对象优化,以确保输入因素的最佳水平。进一步地,设计了Taguchi试验,将得到的结果与VIKOR法得到的优化方案进行对比,验证了VIKOR法在激光焊接参数优化上的优越性。实验结果表明,设置激光功率为60 W,激光作用时间为1 s,焊接温度为260℃时,焊点空洞率和润湿角角度分别为3.1%和23.3°,满足了电子元器件的焊接需求。通过对比VIKOR法和Taguchi法下的实验结果可知,在一定参数范围内,空洞率相对于润湿角角度对剪切推力有着更大的影响。 展开更多
关键词 激光焊接 焊接质量 VIKOR法 Taguchi法 工艺参数优化
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Ag基钎料钎焊SiC_(f)/SiC复合材料异质接头组织性能研究
10
作者 张瑜 张宏强 +3 位作者 梅寒 赵伟 徐彦强 郭伟 《精密成形工程》 北大核心 2025年第5期113-122,共10页
目的 解决SiC_(f)/SiC复合材料与镍基高温合金异质钎焊接头中相容性差、组织反应复杂的问题。方法采用多种Ag基钎料实现了SiC_(f)/SiC复合材料的同质与异质钎焊连接。通过SEM与热力学计算探究了不同钎料对异质钎焊接头微观组织与剪切性... 目的 解决SiC_(f)/SiC复合材料与镍基高温合金异质钎焊接头中相容性差、组织反应复杂的问题。方法采用多种Ag基钎料实现了SiC_(f)/SiC复合材料的同质与异质钎焊连接。通过SEM与热力学计算探究了不同钎料对异质钎焊接头微观组织与剪切性能的影响,揭示了异质接头组织及物相的调控机理。结果 通过对接头微观组织进行多界面表征分析,对比分析了同质与异质接头组织的差异,揭示了活性元素Ti对SiC_(f)/SiC复合材料接头微观组织的调控作用。AgCuTi钎料钎焊异质接头形成了TiC层,实现了SiC_(f)/SiC复合材料侧薄弱界面的强化,该接头微观组织均匀且无缺陷。AuCuPd钎料钎焊异质接头因Ni、Si、Pd元素的剧烈反应而导致接头存在较多脆性相与裂纹。AgCuTi钎料钎焊异质接头的强度达59 MPa,是AgCuPd的2倍,且与同质接头强度相近。结论 活性元素Ti的添加有效改善了SiC_(f)/SiC复合材料的润湿性及异质界面连接性,接头微观组织均匀、接头性能较高。 展开更多
关键词 钎焊 SiC_(f)/SiC复合材料 镍基高温合金 微观组织 力学性能
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石墨烯强化铜泡沫对SiC_(f)/SiC复合材料与高温合金钎焊接头组织性能的影响
11
作者 张瑜 张宏强 +4 位作者 梅寒 龙伟民 张雷 赵伟 郭伟 《精密成形工程》 北大核心 2025年第3期49-57,共9页
目的通过石墨烯强化铜泡沫结合AgCuTi钎料实现SiC_(f)/SiC复合材料与Nb521合金的可靠钎焊连接,并系统研究石墨烯强化铜泡沫对接头微观组织和力学性能的影响。方法采用AgCuTi钎料结合石墨烯强化铜泡沫中间层的方法实现了SiC_(f)/SiC与Nb... 目的通过石墨烯强化铜泡沫结合AgCuTi钎料实现SiC_(f)/SiC复合材料与Nb521合金的可靠钎焊连接,并系统研究石墨烯强化铜泡沫对接头微观组织和力学性能的影响。方法采用AgCuTi钎料结合石墨烯强化铜泡沫中间层的方法实现了SiC_(f)/SiC与Nb521合金的可靠钎焊连接。通过显微组织观察、能谱分析和剪切强度测试,系统研究了石墨烯强化铜泡沫对钎焊接头的影响。结果引入石墨烯强化铜泡沫后,焊缝中的Cu(s,s)从针状转变为块状,同时Ti_(2)Cu均匀弥散分布在Cu(s,s)周围,形成互锁效应与复合强化效应。钎焊接头的剪切强度提升至85 MPa,块状Cu(s,s)的形成和Ti_(2)Cu的均匀分布改善了焊缝的韧性。结论石墨烯强化泡沫铜作为中间层有效改善了钎焊接头的微观组织,促进了块状Cu(s,s)的形成,优化了Ti_(2)Cu的分布,从而显著提高了接头的剪切强度和热稳定性。 展开更多
关键词 真空钎焊 SiC_(f)/SiC复合材料 中间层 微观组织 力学性能
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Al纳米颗粒掺杂对Sn基复合焊点组织与性能影响的研究
12
作者 孙磊 王静 +2 位作者 王文昊 姜加伟 张亮 《热加工工艺》 北大核心 2025年第15期182-186,共5页
研究了微量Al纳米颗粒(0~0.5wt%)掺杂对三维封装技术中芯片堆叠互连Sn基焊点的界面组织、润湿性能以及剪切强度的影响。结果表明,掺杂微量的Al纳米颗粒可以显著抑制Sn基复合焊点界面层金属间化合物的生长。当Al颗粒掺杂量为0.3wt%时,Sn... 研究了微量Al纳米颗粒(0~0.5wt%)掺杂对三维封装技术中芯片堆叠互连Sn基焊点的界面组织、润湿性能以及剪切强度的影响。结果表明,掺杂微量的Al纳米颗粒可以显著抑制Sn基复合焊点界面层金属间化合物的生长。当Al颗粒掺杂量为0.3wt%时,Sn/Cu焊点界面层厚度由最初始的3.00μm下降到2.28μm。当Al纳米颗粒掺杂量超过0.3wt%时,复合焊点界面层厚度却出现增厚的趋势。此外,随着微量Al颗粒的掺杂,钎料的熔点未出现明显变化,Sn基钎料的润湿角得到降低。当Al纳米颗粒的掺杂量为0.3wt%时,Sn基钎料的润湿角由未掺杂的16.8°下降到13.4°,降幅20.2%。Sn-0.3Al复合焊点的剪切性能则达到了最大值16.9 MPa,增幅24.3%。继续增加Al纳米颗粒掺杂量,复合焊点的润湿性能和剪切强度逐渐下降。 展开更多
关键词 Sn基复合焊点 Al纳米颗粒 界面组织 润湿角 剪切强度
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Ag-Cu-Ti+Y_(2)O_(3)复合钎料钎焊AlN/Cu的接头组织和力学性能
13
作者 贺艳明 梁佳斌 +4 位作者 张成胤 石磊 金霞 闾川阳 李华鑫 《焊接学报》 北大核心 2025年第9期123-132,共10页
覆铜陶瓷板是绝缘栅双极晶体管(insulate-gate bipolar transistor,IGBT)中重要的散热部件,由高热导率陶瓷和纯铜连接组成,活性金属钎焊是实现覆铜板高性能制造的重要方式.文中使用低膨胀Y_(2)O_(3)颗粒增强Ag-Cu-Ti基复合钎料连接AlN和... 覆铜陶瓷板是绝缘栅双极晶体管(insulate-gate bipolar transistor,IGBT)中重要的散热部件,由高热导率陶瓷和纯铜连接组成,活性金属钎焊是实现覆铜板高性能制造的重要方式.文中使用低膨胀Y_(2)O_(3)颗粒增强Ag-Cu-Ti基复合钎料连接AlN和铜,系统研究了钎焊连接工艺(钎焊温度、保温时间)及钎料中Y_(2)O_(3)含量对接头显微组织与力学性能的影响,澄清了接头形成机制并构建了接头组织与力学性能间的关联.结果表明,升高钎焊温度或延长保温时间有利于形成均匀致密的钎缝组织,钎料中适量的Y_(2)O_(3)(1%~3%)复合起到细化晶粒、缓解接头热失配、提高接头性能的作用,然而过多的Y_(2)O_(3)(4%~5%)会导致颗粒团聚进而产生焊接缺陷.采用Ag-Cu-Ti+3%Y_(2)O_(3)复合钎料在850℃/10 min下获得的AlN陶瓷/铜接头抗剪强度为275 MPa,为文献报道中的最高值,此研究为高压大功率IGBT覆铜陶瓷板高性能制造提供了理论及工艺指导. 展开更多
关键词 氮化铝陶瓷 铜 真空钎焊 微观组织 力学性能
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钎焊用泡沫铜/非晶碳中间层制备及性能研究
14
作者 亓钧雷 叶振宇 +3 位作者 夏勇 王宾 闫耀天 曹健 《电焊机》 2025年第10期86-95,共10页
为了使钎焊接头能够兼具力学强度与功能需求,研究了一种新的钎焊中间层设计方法。使用多巴胺预浸渍法配合快速焦耳热成功制备了泡沫铜/非晶碳复合材料,研究了通电时间对于泡沫铜/非晶碳复合材料的微观组织、耐腐蚀性能以及导热性能的影... 为了使钎焊接头能够兼具力学强度与功能需求,研究了一种新的钎焊中间层设计方法。使用多巴胺预浸渍法配合快速焦耳热成功制备了泡沫铜/非晶碳复合材料,研究了通电时间对于泡沫铜/非晶碳复合材料的微观组织、耐腐蚀性能以及导热性能的影响,并对影响机制进行了分析。非晶碳的无序结构能够有效帮助泡沫铜对抗腐蚀介质的侵蚀,同时其在泡沫骨架表面形成的高速导热通道提高了泡沫铜的热导率。在通电时间为15 s时,泡沫铜表面生长的非晶碳层均匀且连续,同时具备最好的耐腐蚀性能和导热性能,相较于原始泡沫铜,热导率提高了约350%。使用优化的泡沫铜/非晶碳复合材料作为中间层辅助钎焊连接了AlN陶瓷和Cu,异质界面成形良好,整体构件的导热性能得到了提升。 展开更多
关键词 钎焊 泡沫铜 腐蚀 导热性能
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Inconel 738Lc/BNi-2/Hastelloy X接头钎焊工艺与性能研究
15
作者 陈兴东 杨季坤 +3 位作者 刘亚兵 孙浩 陈斌 付伟 《电焊机》 2025年第4期73-80,共8页
异种高温合金的钎焊,一直是钎焊领域内的热点。以Inconel 738Lc与Hastelloy X异种高温合金为对象,采用0.3 mm/BNi-2粘带钎料,在真空度1.3×10^(-3) Pa条件下进行了不同温度下(1060~1140℃)的钎焊试验,系统探究了所获钎焊接头的微观... 异种高温合金的钎焊,一直是钎焊领域内的热点。以Inconel 738Lc与Hastelloy X异种高温合金为对象,采用0.3 mm/BNi-2粘带钎料,在真空度1.3×10^(-3) Pa条件下进行了不同温度下(1060~1140℃)的钎焊试验,系统探究了所获钎焊接头的微观组织、元素扩散和断口形貌等。结果表明,接头典型界面微观组织为IN738Lc/γ-Ni+β1+Ni-boride+Cr-boride/γ-phase+(Ni,Cr)-B+(Cr,Ni,Fe,Mo)B/Hastelloy X。1060℃时,钎缝中心形成富Cr/Ni硼化物相;当温度升至1100℃,硼化物相完全溶解,形成均匀Ni(s,s)组织,此时接头平均剪切强度达峰值227.62 MPa,较1060℃时提升13.1%,断裂机制表现为IN738Lc母材解理断裂;进一步升高温度至1140℃,B元素在HX晶间扩散深度增至159.2μm,诱发脆性(Cr,Ni,Fe,Mo)B相沿晶界析出,导致强度下降至189.27 MPa。基于此,确立了1100℃/10 min为最优工艺参数,接头强度达IN738Lc母材室温抗拉强度(247 MPa)的92%,满足燃气轮机蜂窝密封部件长时服役需求。 展开更多
关键词 Inconel 738Lc合金 Hastelloy X合金 异种材料连接 钎焊 力学性能
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搅拌摩擦钎焊增材制造及其衍生技术
16
作者 张贵锋 畅海丞 +2 位作者 王鑫炜 赵启宏 范倪浩 《焊管》 2025年第8期57-64,88,共9页
针对传统搅拌摩擦搭接焊增材制造存在的界面氧化膜破碎后排出困难(搅拌区内)、搅拌针移动造成的下板嵌入上板形成的钩状缺陷(搅拌区外周)、单道焊合宽度狭小等问题,研发了以板材为原料,在板间预置钎料并采用粗大无针工具的搅拌摩擦钎焊... 针对传统搅拌摩擦搭接焊增材制造存在的界面氧化膜破碎后排出困难(搅拌区内)、搅拌针移动造成的下板嵌入上板形成的钩状缺陷(搅拌区外周)、单道焊合宽度狭小等问题,研发了以板材为原料,在板间预置钎料并采用粗大无针工具的搅拌摩擦钎焊增材制造(FSB-AM)技术。搅拌摩擦钎焊要求所选钎料对母材有较强的溶解能力,因此,搅拌摩擦钎焊能在旋转工具的扭转作用辅助下,利用母材向钎料中的溶解,使氧化膜碎屑能随液相被挤出界面,从而改善去膜效果,增大单道焊幅宽度。在FSB-AM基础上,研发了更为简捷的搅拌摩擦点钎焊增材制造(FSSB-AM)与搅拌摩擦点焊增材制造(FSSW-AM)技术,并介绍了FSB-AM要点、问题与对策。 展开更多
关键词 搅拌摩擦焊增材制造 搅拌摩擦钎焊增材制造 搅拌摩擦点钎焊增材制造 搅拌摩擦点焊增材制造
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高频感应钎焊在微波器件中的应用
17
作者 刘炳龙 《中国科技纵横》 2025年第7期71-73,共3页
作为大型电子设备馈线系统的核心部件,同轴线的电性能、气密性和可靠性对产品总体性能至关重要。该部件具有结构紧凑、焊缝位置距离安装外表面深等特点,对组装精度和密封性要求较高。基于通用化、实用化思想,本文提出用高频感应钎焊的方... 作为大型电子设备馈线系统的核心部件,同轴线的电性能、气密性和可靠性对产品总体性能至关重要。该部件具有结构紧凑、焊缝位置距离安装外表面深等特点,对组装精度和密封性要求较高。基于通用化、实用化思想,本文提出用高频感应钎焊的方法,实现相关部件的高精度连接,并通过分析高频感应焊接的基本原理,探讨高频感应焊接同轴线内导体连接过程中影响焊接质量的因素。检验结果显示,高频感应钎焊工艺实现简单,在结构紧凑的小型微波传输系统的制造加工中具有推广应用价值。 展开更多
关键词 高频感应钎焊 同轴线 馈线系统
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钛/钢异质金属压力焊与钎焊研究进展 被引量：2
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作者 夏月庆 杜强 +8 位作者 郭鹏 秦建 路全彬 丁宗业 李鹏 董红刚 纠永涛 周培林 张秀丽 《精密成形工程》 北大核心 2025年第3期67-80,共14页
钛/钢异质金属复合结构可同时发挥钛的优异耐腐蚀性与钢的良好综合力学性能,并实现结构轻量化,达到“取长补短,物尽其用”的效果,应用领域广泛。焊接是制造钛/钢异质结构的重要手段之一,然而钛、钢之间的物理及冶金性能差异悬殊,其高质... 钛/钢异质金属复合结构可同时发挥钛的优异耐腐蚀性与钢的良好综合力学性能,并实现结构轻量化,达到“取长补短,物尽其用”的效果,应用领域广泛。焊接是制造钛/钢异质结构的重要手段之一,然而钛、钢之间的物理及冶金性能差异悬殊,其高质量焊接面临巨大挑战。压力焊(扩散焊、摩擦焊、爆炸焊)与钎焊因其特有的焊接优势,被视为连接钛/钢的优选方法,并已成为研究热点,对钛/钢复合结构的高可靠应用意义重大。本文从直接扩散焊、单一中间层、复合中间层及特殊工艺辅助四方面阐述了钛/钢扩散焊的研究现状;针对旋转摩擦焊和搅拌摩擦焊2种具体方法,归纳了钛/钢摩擦焊接头的界面组织结构、强度等问题;从工艺、接头强度、界面结构等方面总结了钛/钢爆炸焊的进展;围绕钛/钢钎焊常用的Ag基与Ti基钎料对钎焊钛/钢钎焊进行了分类总结。最后指出了钛/钢异质焊接接头塑韧性差的瓶颈难题,并从通过中间层/钎料调控、外场辅助、母材表面构型等手段提升接头强韧性的角度展望了钛/钢异质连接的未来研究方向。 展开更多
关键词 钛/钢异质金属 扩散焊 摩擦焊 爆炸焊 钎焊
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Ag-Cu-Ti钎焊蓝宝石/中间层/TC4合金接头剪切性能 被引量：1
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作者 刘全明 肖俊峰 +3 位作者 唐文书 高松 孙华为 龙伟民 《焊接学报》 北大核心 2025年第2期55-61,共7页
陶瓷/金属钎焊连接面临钎料对陶瓷表面润湿性差和钎焊接头残余应力难缓解等问题,文中分析了Ag-Cu-Ti系活性钎料和中间层特性对蓝宝石/TC4合金钎焊接头剪切性能的影响.结果表明,随着Ti元素含量增加,Ag-Cu-Ti系钎料熔化温度升高,固液相线... 陶瓷/金属钎焊连接面临钎料对陶瓷表面润湿性差和钎焊接头残余应力难缓解等问题,文中分析了Ag-Cu-Ti系活性钎料和中间层特性对蓝宝石/TC4合金钎焊接头剪切性能的影响.结果表明,随着Ti元素含量增加,Ag-Cu-Ti系钎料熔化温度升高,固液相线温度区间相同.Ag-Cu-3Ti钎料熔化物相主要包括银基、钛基和晶体相等,晶体相主要包括CuTi,Cu_(3)Ti,CuO,TiO,Cu_(2)O,Ti_(2)O和TiAg等;蓝宝石与钎料之间形成致密冶金反应层,其组织主要由银基、铜基固溶体和多种稳定金属间化合物组成.采用Ag-Cu-3Ti钎料在870℃/20 min钎焊工艺下,添加0.2 mm 4J29片、铜片、钼片、钛纤维多孔材料、2 mm铜和钼片作中间层,钎焊蓝宝石/TC4合金接头剪切强度分别为26.74 MPa,15.20 MPa,15.78 MPa,3.11 MPa,23.73 MPa和30.49 MPa,蓝宝石/2 mm钼片/TC4合金钎焊接头剪切强度较理想. 展开更多
关键词 蓝宝石 TC4合金 AG-CU-TI钎料 中间层 剪切强度
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铜与异种材料钎焊的研究进展 被引量：1
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作者 龙飞 宋克兴 +3 位作者 张召琦 王策 何鹏 孙军 《稀有金属材料与工程》 北大核心 2025年第3期818-836,共19页
综述了铜的基本属性、结构性和功能性应用,分析了铜钎焊的工艺特点和接头特性。通过评述铜与钢、铝、钛、陶瓷、碳基材料等异种材料的钎焊研究现状,列举了铜与异质结构钎焊的研究实例,剖析了具体钎焊过程中钎料选用、工艺制定、中间层... 综述了铜的基本属性、结构性和功能性应用,分析了铜钎焊的工艺特点和接头特性。通过评述铜与钢、铝、钛、陶瓷、碳基材料等异种材料的钎焊研究现状,列举了铜与异质结构钎焊的研究实例,剖析了具体钎焊过程中钎料选用、工艺制定、中间层设计、钎焊装备使用及检测检验的注意事项,指出连接结构和接头界面设计的重要性。提出绿色、智能、可靠、低成本是铜钎焊的发展方向,为铜的工程应用和含铜的异种材料连接结构的钎焊制造提供技术参考。 展开更多
关键词 铜与异质钎焊 钎缝界面组织 金属间化合物 接头残余应力
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