銅與石墨釬焊工藝與機(jī)理研究.pdf

1、由于石墨具有優(yōu)越的抗震性、高熔點、高熱導(dǎo)率和自潤滑性，因此石墨材料具有廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域。本文以汽車換向器為研究背景，采用商用NiCrP釬料和自制NiCrPCu粉末釬料及非晶態(tài)NiCrPCu箔釬料對石墨和銅進(jìn)行釬焊。分析了釬焊工藝參數(shù)對接頭組織和性能的影響，并探討了連接機(jī)理。
　　采用NiCrP釬焊可以實現(xiàn)石墨與銅的連接，接頭結(jié)構(gòu)為：石墨/Cr3C2反應(yīng)層/Ni基固溶體+Ni3P[Cr]+Cr3C2反應(yīng)相+Cu[Ni]固溶體/Cu[N

2、i]擴(kuò)散層/Cu。在釬焊溫度為950℃，保溫時間為20min，5℃/s的冷卻速度，得到的接頭剪切強(qiáng)度最大為48.71MPa。使用NiCrP釬料連接石墨與銅的連接機(jī)理為：在石墨/釬料界面發(fā)生反應(yīng)，生成Cr3C2反應(yīng)層；在Cu/釬料界面發(fā)生Cu與Ni的相互擴(kuò)散，兩者之間形成冶金結(jié)合。
　　采用NiCrPCu釬料連接石墨與銅，得到的釬焊接頭組織與使用NiCrP釬料基本相同，為：石墨/Cr3C2反應(yīng)層/Ni基固溶體+Ni3P[Cr]+Cu

3、[Ni]固溶體/Cu[Ni]擴(kuò)散層/Cu。當(dāng)使用球磨7h的NiCrPCu粉末釬料在溫度為950℃下釬焊，保溫時間為10min時得到最高的接頭剪切強(qiáng)度為52MPa。使用四種不同成分的非晶態(tài)NiCrPCu箔釬料成功實現(xiàn)了石墨與銅的連接，接頭微觀組織和使用粉末釬料相同。
　　使用NiCrPCu粉末釬料連接的釬縫的電阻率最低為2.23×10-2Ω/m。非晶態(tài)釬料箔連接的接頭電阻率有所提高，但是仍能滿足實際使用的要求。
　　釬焊石墨與