釬焊TA2鈦-Q235鋼用Ag-Cu-Sn基釬料研究.pdf

1、銀銅基釬料的力學(xué)性能及焊接性能優(yōu)異,將其應(yīng)用于鈦與鋼的釬焊時(shí),不僅可減少接頭脆性相的產(chǎn)生,且能避免α→β鈦的相變,具有良好的工程應(yīng)用前景。本文針對(duì)Ag-Cu-Sn釬料釬焊鈦/鋼接頭強(qiáng)度較低的問(wèn)題,在Ag42Cu50Sn8合金的基礎(chǔ)上添加少量Ni元素,制備了一種力學(xué)性能及焊接性能良好的Ag-(Cu,Ni)-Sn急冷釬料箔,應(yīng)用于TA2鈦與Q235鋼的釬焊,并研究了Ni含量對(duì)釬料合金和釬接接頭組織及性能的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明:
　　

2、Ag42Cu50Sn8合金的凝固組織主要由 FCC的α-Ag相、β-Cu相及少量的中間相Cu13.7Sn組成。常規(guī)凝固合金的先析相β-Cu以粗大的樹(shù)枝晶為特征,枝晶間分布著((Ag)+β-Cu)共晶相。而急冷合金的β-Cu相以細(xì)小均勻的等軸晶為特征,彌散分布于基體共晶相中。合金的熔化溫度范圍是614~617℃。合金的抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率分別為29.4 MPa和6.8％。
　　Ag-Cu-Sn-Ni合金的凝固組織主要由α-Ag、β-Cu

3、、少量的Cu13.7Sn及Ni17Sn3相組成。Ni元素的添加使釬料組織顯著細(xì)化,β-Cu相的樹(shù)枝晶特征逐漸變得不顯著;在細(xì)晶強(qiáng)化和固溶強(qiáng)化的雙重作用下,急冷合金的力學(xué)性能得到改善;熔點(diǎn)略有升高。當(dāng)含 Ni量由0%增至1.2%時(shí),合金的晶粒尺寸由1175μm減小到412μm,強(qiáng)度及伸長(zhǎng)率分別提高到197MPa和20%,Ag42Cu49.2Sn8Ni0.8合金的熔化溫度范圍升至680~728℃。
　　Ni元素的適量添加可細(xì)化焊縫組織

4、,增強(qiáng)釬料與母材鋼板的冶金結(jié)合作用,改變接頭中鈦側(cè)過(guò)渡層中金屬間化合物的大小及分布,進(jìn)而引起接頭強(qiáng)度的變化。當(dāng)Ni含量由0%增至0.6%時(shí),鈦側(cè)過(guò)渡層的雙層結(jié)構(gòu)逐漸顯著,細(xì)小針狀的金屬間化合物 Ti2(Cu, Ni)、(Cu,Ni)3Sn趨于均勻分布,使釬料與TA2鈦結(jié)合得更加緊密,接頭抗剪強(qiáng)度由119.9MPa提高到144.3MPa;進(jìn)一步增加Ni到1.2%,鈦側(cè)過(guò)渡層的TiSn(Cu,Ni)相粗化并呈不規(guī)則分布,界面的結(jié)合力下降,接