回炉料添加量对银基钎料和不锈钢接头组织及性能的影响

发布时间：2017-11-12 17:02

  本文关键词：回炉料添加量对银基钎料和不锈钢接头组织及性能的影响

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【摘要】：银基钎料具有优良的工艺性能、适宜的熔点、良好的润湿和填缝能力,因此广泛应用于精密仪器、航空航天、及家用电器等工业领域。由于银基钎料中银、铜等贵金属含量较高,因此实际生产中通常添加一定比例的回炉料以降低生产成本,但回炉料的添加将不可避免地引入较多的杂质元素,从而对钎料的组织和性能产生影响。因此,研究回炉料在再生产过程中对银基钎料的组织及性能的影响规律及其机制对实际生产中如何在不降低产品质量的前提下,最大限度地利用回炉料具有重要意义。采用光学显微镜、扫描电子显微镜、能谱分析、ICP光谱分析、DSC分析、润湿试验、X射线衍射分析、拉伸试验以及硬度测试等分析手段,研究了回炉料对银基钎料显微组织、成分、熔化特性、润湿性能以及钎焊不锈钢接头的显微组织和力学性能的影响。探讨了回炉料对银钎料的影响机制,确定生产中回炉料的最佳添加量,为银基钎料的生产应用提供理论和试验依据。研究结果表明,添加回炉料对银基钎料中主要元素含量的影响不大,银、铜、锌合金元素都在标准范围内波动;但银钎料中的H、O等杂质元素随着回炉料添加量的增加,出现一定的“增聚”现象。添加回炉料银钎料及其钎焊接头焊缝组织主要由银基固溶体、铜基固溶体和Cu-Zn、Ag-Zn共晶组织组成。随着银钎料中回炉料含量增多,银钎料中铜基固溶体和银基固溶体颗粒尺寸不均匀,层片状共晶组织明显增多。DSC分析及润湿试验结果表明,随着回炉料含量的增加,银钎料的固相线温度降低,液相线温度升高,固液温度区间增大,银钎料的润湿铺展性能随之降低。当回炉料含量由25%增加至50%时,固相线温度降低了1.5℃,液相线温度升高了2.8℃,固液相温度区间增大了4.3℃。铺展面积由417.5mm2降至336.2mm2。钎焊不锈钢接头分析结果表明,未添加回炉料银钎料钎焊接头界面层由铜基固溶体和银基固溶体组成;当回炉料添加量≥25%时,其钎焊接头界面层由铜基固溶体组成,且界面层厚度随回炉料含量增加而变大。钎焊接头抗拉强度和钎缝显微硬度随银钎料中回炉料含量增多,呈先增大后减小的趋势。当回炉料含量为25%时,钎焊不锈钢接头焊缝组织的显微硬度175.2HV0.1,抗拉强度为381.731Mpa,拉伸断口属于典型的延性断裂。随着回炉料含量继续增加钎焊接头断面出现大量气孔、夹渣,弱化接头抗拉性能,断口出现脆性断裂特征。综上所述,银钎料中回炉料含量为25%时,表现出与未添加回炉料银钎料相当的性能,实际生产过程中银基钎料中回炉料含量应控制在25%及以下。
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG425;TG407

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本文编号：1176781