PDF《Ag95CuNiLi 钎料钎焊钛合金与不锈钢异种 金属的性能分析》

Ag95CuNiLi 钎料钎焊钛合金与不锈钢异种 金属的性能分析 Ⅱ .

钎焊性分析 杨静, 王飞, 朱金霞 , 刘晓荣 ( 中国核动力研究设计院 核燃料及材料国家重点实验室, 成都 610041) 摘要: 制备了 Ag95CuNiLi 钎料, 参照有关的国家标准, 评价了钎料的熔化特性、钎料 在钛合金和不锈钢上的润湿铺展能力、钎料在钛合金和不锈钢异种金属间的填缝能力, 以及钛合金/ 不锈钢异种金属钎缝的强度. 结果表明, 该钎料的液相线温度为

918 ℃, 对钛合金具有较强的铺展能力, 在不锈钢上的铺展性较差, 钎料在钛合金和不锈钢异种 金属间的漫流距离 大于

100 mm , 钛合金/ 不锈钢异 种金属 钎缝的抗 拉强度 达到

220 MPa. 采用金相显微镜、扫描电镜、X 射线能谱仪和显微硬度计对钛合金/ 不锈钢钎 缝进行了微观分析. 结果表明, 钎料与母材冶金结合良好, 钎缝致密, 在不锈钢一侧形 成了三层金属间化合物组织, 在钛合金一侧形成了共晶组织. 关键词: Ag95CuNiLi 钎料;

钎焊性;

钛合金;

不锈钢;

钎缝组织 中图分类号: TG113 文献标识码: A 文章编号: 0253-360X(

2004 ) 01-48-04 杨静0序言钛合金具有密度低、比强度高、导热性能好 、耐 腐蚀性能优良等优点 ,广泛地用于航空航天工业、核 能工业、 船舶工业、 电子工业和化学精练工业 .钛合 金与不锈钢高质量的结合, 在极端苛刻的条件下如 高低温环境、 腐蚀环境等表现出优良的性能, 因此钛 合金与不锈钢的过渡连接接头 , 具有现实意义和广 阔的应用前景 .采用钎焊、扩散焊 、 爆炸焊、热机械 连接和形状记忆合金连接, 是实现其过渡连接的有 效方法 ,其中钎焊作为一种可靠的连接方法得到了 广泛的研究 .在进行钛合金与不锈钢钎焊连接中 , 主要使用金基和银基钎料, 由于金基钎料价格较贵 使其使用受到一定的限制, 目前广泛使用的银基钎 料制备的钎焊接头[

1 ~ 5] , 其腐蚀性能和高温性能并 不能满足特殊环境的的要求( 如核动力专用装置) . 因此 ,根据钛合金/不锈钢过渡接头在核动力专用装 置中的使用环境和可靠性要求 , 研制了高银含量的 银基钎料 Ag95CuNiLi ,文中主要讨论使用该钎料在 钎焊钛合金与不锈钢异种金属时的钎焊工艺性能 , 为该钎料的应用提供试验基础, 为钛合金与不锈钢 收稿日期 : 2003-04-16 基金项 目 :江 苏省船舶先进设计与制造重点实验室资助项目(200105) ;

核燃料及材料国家 重点实验 室基金资 助项目 ( 51481050101HZ1401) 异种金属钎焊接头在核动力专用装置中的使用提供 技术支持.

1 钎料的制备 按表

1 进行物料配比.配制好的物料经压制成 形、高频感应冶炼等,制备所需形状的银基合金 .为 了解决活泼金属锂的合金均匀化, 采用粉末状的银 粉、铜粉和镍粉进行压制成形,在成形过程中加入锂 块于混合粉末的中部 , 使活泼金属锂在熔炼的整个 升温过程中都处于主成分的包覆中, 因而有利于活 泼金属锂与主成分合金均匀化. 表1钎料的名义成分( 质量分数, %) Table

1 Nominal compositions of brazing filler metal 元素 Ag Cu Ni Li 名义成分 94.

8 4.

0 0.

7 0.

5 纯度 99.

97 99.

9 99.

5 99.

5 2 试验2.

1 材料试验用母材为钛合金与不锈钢 ,其中不锈钢为 0Cr18Ni10Ti 奥氏体不锈钢 ;