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Al2O3陶瓷与金属的焊接是Al2O3陶瓷材料得以发展和应用的关键技术之一.本文对Al2O3陶瓷与金属的连接方法作了综述,论述了不同连接工艺对其连接强度的影响.

ZrB2高温陶瓷钎焊接头的界面组织和性能

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2010.10.017

采用Ti-Zr-Ni-Cu钎料对ZrB2-SiC陶瓷的真空钎焊工艺进行研究.借助SEM,EDS和XRD等分析测试手段,分析了接头的界面组织结构及性能.实验结果表明:接头界面产物主要有TiC,ZrC,Ti5Si3,Zr2Si,Zr(s,s),(Ti,Zr)(Ni,Cu)等.随着钎焊温度和钎焊保温时间的增加,钎焊接头中的Zr(s,s)层厚度不断增加,焊缝两侧灰色相Ti5Si3+Zr2Si的体积和数量逐渐增加并向焊缝中部生长伸展,焊缝接头中的黑色相TiC+ZrC的体积和数量明显增加,其分布贯穿整个焊缝.当钎焊温度为920℃,钎焊时间为10min时,钎焊接头的抗剪切强度最高,达到143.5MPa.

关键词: ZrB2陶瓷 , 钎焊 , 界面组织 , 抗剪强度

SiC陶瓷真空钎焊接头显微组织和性能

冯广杰 , 李卓然 , 朱洪羽 , 徐慨

材料工程 doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2015.01.001

在高真空条件下采用Ti-35Zr-35Ni-15Cu(质量分数/％)钎料对SiC陶瓷进行了钎焊连接,研究了接头界面组织的形成过程以及工艺参数对接头性能的影响.结果表明:钎料与SiC陶瓷发生了复杂的界面反应,生成了多种界面产物.当钎焊温度为960℃,保温时间为10min时,SiC陶瓷侧形成了连续的TiC和Ti5Si3+ Zr2Si层,同时Ti5Si3+Zr2Si向钎缝中心生长呈长条状.SiC陶瓷到接头钎缝中心的显微组织依次为:SiC/TiC/Ti5Si3+ Zr2Si/Zr)s,s)/Ti(s,s)+Ti2 (Cu,Ni)/(Ti,Zr) (Ni,Cu).钎焊温度为960℃,保温时间为30min时,长条状的Ti5Si3+Zr2Si贯穿了整个接头.钎焊接头强度随着钎焊温度的升高和钎焊时间的延长都呈现先增大后减小的趋势.当钎焊温度为960℃,保温时间为10min时,接头的剪切强度最高,达到了110MPa.

关键词: SiC陶瓷 , 真空钎焊 , 显微组织 , 剪切强度

Al2O3/Cu/Al扩散连接工艺参数的优化

王大勇 , 冯吉才 , 刘会杰 , 李卓然

材料科学与工艺 doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2003.01.016

通过一定范围内的强度实验数据建立了Al2O3/Cu/Al扩散连接工艺规范参数优化的数学模型,得到了评价接头综合性能的回归方程.利用该方程求得最佳接头性能的工艺参数为:T=777 K、t=122 6 s.对该工艺规范扩散连接的Al2O3/Cu/Al接头进行强度试验,接头抗拉强度为108 MPa、剪切强度为45 MPa.强度试验结果表明,接头获得最佳综合强度值的工艺规范介于获得最大抗拉强度值时的规范与获得最大剪切值时的规范之间.在最佳综合规范下,接头的抗拉强度和剪切强度值与最大抗拉强度、最大剪切强度值接近,这表明数学模型所计算出来的最佳规范与实际值吻合较好.

关键词: 参数优化 , Al2O3陶瓷 , Al合金 , 扩散连接

TiC陶瓷/NiCrSiB/铸铁钎焊连接的界面组织和强度分析

张丽霞 , 冯吉才 , 李卓然 , 刘会杰

材料科学与工艺 doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2005.02.002

采用NiCrSiB钎料对TiC陶瓷与铸铁进行钎焊连接,分析了接头的界面组织和剪切强度.结果表明:当连接规范一定时,在钎料内部、钎料与母材的界面处有TiC从TiC陶瓷侧扩散过来,同时在钎料内部和界面处有[Ni,Fe]和Ni基固溶体生成.当连接温度为1373K,连接时间为20 min时,接头的剪切强度最高可达78.6 MPa.

关键词: TiC陶瓷 , 钎焊 , 界面组织 , 剪切强度

锡青铜与钢的扩散连接

李卓然 , 张九海 , 冯吉才

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.1999.03.011

研究了QSn4-4-2.5锡青铜与45#钢的扩散连接,以及工艺参数对接头性能的影响,确定了锡青铜与钢扩散连接的最佳工艺参数:连接温度T=820℃～850℃,连接压力 P=1.0 MPa～2.0 MPa, 连接时间 t=20 min,接头抗拉强度可达180 MPa以上,并运用金相、扫描电镜对接头进行了微观分析.

关键词: 扩散连接 , 锡青铜 , 钢

ZrB2-SiC钎焊接头界面产物及反应层生长规律

李卓然 , 徐晓龙 , 王征征

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2013.12.008

采用TiZrNiCu非晶活性钎料进行ZrB2-SiC复合陶瓷的真空钎焊连接,通过电子扫描显微镜、能谱分析仪及X射线衍射分析仪,分析钎焊过程接头界面反应产物,阐述产物形成机理.利用扩散理论,结合Ti元素在固溶体层的扩散行为,对界面中复合材料侧形成的Zr(s,s)固溶体层进行动力学分析,得到了描述Zr(s,s)固溶体层生长行为的动力学方程.

关键词: 钎焊 , 界面 , 固溶体层 , 动力学

氧化铝陶瓷与低碳钢钎焊接头的界面反应

李卓然 , 樊建新 , 冯吉才

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2008.09.001

采用真空保护下的活性金属钎焊法对95%(质量分数)氧化铝陶瓷与低碳钢进行了钎焊,所用钎料为Ag-Cu-Ti3活性钎料.通过X射线衍射仪(XRD)对界面的反应产物进行了物相分析,并用能谱仪(EDAX)分析了界面元素组成.结果表明,钎焊接头界面的反应十分复杂,反应产物多种多样,主要是Ti3Cu3O,Ti3A1,TiMn,TiFe2,TiC等物质,界面的反应层按A12O3陶瓷/Ti3Cu3O/Ti3Al+TiMn+TiFe2+Ag(s,s)+Cu(s,s)/TiC/低碳钢的规律过渡.

关键词: 氧化铝陶瓷 , 活性钎焊 , 界面结构