YG8硬質(zhì)合金的高溫潤濕性及釬焊研究.pdf

1、高效率獲得高性能（耐高溫、耐腐蝕、高強(qiáng)度）焊接接頭，一直是硬質(zhì)合金焊接追求的目標(biāo)。本文擬采用Ag、Cu、Ag-28Cu及Cu-Ni-Al合金，真空釬焊硬質(zhì)合金與45鋼?？紤]到釬料對(duì)焊接質(zhì)量的直接影響，本文通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)及對(duì)合金相圖的深入理解，設(shè)計(jì)制備不同成分配比的Cu-Ni-Al釬料，并通過DSC、XRD、金相顯微鏡和耐腐蝕實(shí)驗(yàn)研究該Cu基釬料顯微組織、熱性能及耐腐蝕性能。通過潤濕實(shí)驗(yàn)考察上述純金屬及合金釬料對(duì)硬質(zhì)合金的潤濕與鋪展行為

2、，并通過剪切實(shí)驗(yàn)和SEM等材料分析技術(shù)，考察了溫度、釬料成分對(duì)潤濕界面及真空釬焊接頭強(qiáng)度與界面行為的影響。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴所設(shè)計(jì)Cu-Ni-Al合金釬料具有較好的耐腐蝕性能，該Cu基合金與純Ag、Cu及Ag-28Cu合金對(duì)YG8硬質(zhì)合金均具有良好的潤濕性，且在測試溫度范圍內(nèi)，最終接觸角隨溫度升高而降低。通過對(duì)比上述金屬材料對(duì)YG8硬質(zhì)合金的潤濕實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，釬料成分對(duì)其潤濕性影響很大，且最終接觸角隨釬料中Al、Ag含量的增

3、加而增大，隨Cu、Ni含量增加而減小，其中純Cu/YG8硬質(zhì)合金潤濕體系在1100 oC的平衡接觸角約4°。⑵溫度及釬料成分對(duì)硬質(zhì)合金/45鋼焊接接頭的力學(xué)性能及界面行為有很大影響。適當(dāng)提高焊接溫度能有效促進(jìn)釬料與母材之間元素?cái)U(kuò)散，使得焊縫寬度有所減小而擴(kuò)散層深度增加。純Ag由于蒸發(fā)和流失嚴(yán)重，熔融液滴并未很好地填充焊縫，導(dǎo)致焊縫質(zhì)量較差。在采用上述三種常規(guī)金屬釬料（Ag、Cu、Ag-28Cu）中，焊接質(zhì)量最好的是Cu焊接接頭，剪切強(qiáng)度

4、達(dá)到約172MPa。適當(dāng)增加Cu-Ni-Al釬料中Al含量能提高接頭強(qiáng)度，過高的Al含量容易導(dǎo)致出現(xiàn)氧化、氣孔等缺陷，從而降低了接頭強(qiáng)度。最佳釬料組成為含5％Al的Cu-19Ni-5Al合金，當(dāng)采用該合金釬料且焊接溫度為1210 oC時(shí)，接頭剪切強(qiáng)度最大約186MPa。⑶研究發(fā)現(xiàn)采用Cu基釬料焊接YG8硬質(zhì)合金時(shí)，靠近焊縫硬質(zhì)合金基體中WC顆粒呈帶狀分布，且該部位中金屬粘結(jié)劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)明顯要大于8%，而采用上述三種常規(guī)釬料焊接硬質(zhì)合金時(shí)并