钎焊异组分W-Cu合金的钎料及制备方法和钎焊方法_2

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照片;
[0033]图3为具体实施I得到的钎焊接头弯曲断口宏观形貌照片;
[0034]图4为具体实施I得到的钎焊接头弯曲断口微观形貌照片。
【具体实施方式】
[0035]实施例1
[0036]选择W75-Cul合金与W55_Cu2合金进行对接接头真空钎焊。其中W75_Cul合金与W55-Cu2合金试样尺寸均为20mm X 20mm X 6mm,待奸焊面为20mm X 6mm截面。
[0037]钎料的成分及质量百分比配比为:Mnl3.0%,Co2.5 %, Ν?3.0 %, Τ?3.0S1.5%、B0.2%,余量为Cu。钎料厚度为100 μm。
[0038]上述一种钎焊W75-CU合金与W55-CU合金的钎料制备方法,包括以下步骤:
[0039]I)按质量百分比称取高纯度的130g Mn片、25g Co颗粒、30g Ni颗粒、30g Ti颗粒、5g Si颗粒、2g B颗粒和778g Cu颗粒制得混合物,放入加有丙酮的容器中,在20°C左右的温度下进行超声清洗15?20min ;
[0040]2)将步骤I超声清洗后的混合物在30?50°C的温度下烘干,得到干燥的混合物;
[0041]3)将混合物Mn、Co、N1、T1、S1、B和Cu采用真空感应熔炼的方法制备成分均匀的钎料母合金,将制备出的母合金碾碎后,装入高真空单棍用带机的石英玻璃管内;
[0042]4)将石英玻璃管夹装在甩带机的电感应加热圈中,并将其喷嘴至铜辊表面间距调整为 150 ?250 μπι ;
[0043]5)关闭炉门,采用机械栗抽真空至1.5X103Pa,然后采用分子栗抽高真空,高真空度不低于6 X 10 5Pa,然后腔体充满高纯Ar气至180?200mbar ;
[0044]6)开启电机,使铜辊转速!^在29?34m/s的范围内,再开启高频电源,将石英玻璃管内的母合金高频感应加热至完全均匀熔融后,保温过热熔体70s?90s ;
[0045]7)将Ar气气压调制P = 20?50KPa,用高压氩气将石英玻璃内的过热熔体连续喷射到高速旋转的冷却铜棍表面,液态金属受到急冷而成箔带状,从而得到钎料箔片带,厚度为 100 μπι。
[0046]钎焊工艺步骤为:
[0047](I)准备阶段:对待钎焊的W75-CU1合金和W55_Cu2合金试样端面进行清理,除去表面的杂质、油污以及氧化膜,利用W28?W3.5号金相砂纸进行研磨光滑,利用W3.5号金相砂纸将铜基钎料3箔片双面进行研磨光滑,研磨后将W75-Cul合金、W55-Cu2合金及钎料箔片一起置于丙酮中,采用超声波清洗15?20min,并进行烘干处理;
[0048](2)装配阶段:将清洗后的钎料箔片置于W75-Cul合金与W55_Cu2合金待焊表面之间,并紧贴装配于专用钎焊夹具中,确保连接的精度,在夹具上放置额定质量的压头,产生0.04MPa的恒定垂直压力,如图1所示;
[0049](3)钎焊连接阶段:将装配好的夹具整体置于真空度不低于6 X 10 4Pa的钎焊设备中,首先以12°C /min的速率升温至300°C,保温20min,再以8°C /min的速率升温至800°C,保温时间20min,再以10°C /min的速率继续升温至钎焊温度1050°C,保温时间30min,再以15°C /min的速率冷却至800°C,保温时间15min,最后以8°C /min的速率冷却至450°C,随炉冷却至室温,开炉取出被焊连接件即可。
[0050]结果:钎焊获得的W75-Cul合金和W55-Cu2合金接头形成良好,金相观察发现钎焊区形成致密的界面结合,合金成分分布均匀,室温四点弯曲强度为980MPa,钎焊接头扫描电镜照片如图2所示,钎焊接头弯曲断口宏观形貌照片如图3所示,钎焊接头弯曲断口微观形貌照片如图4所示。
[0051]实施例2
[0052]选择W80-Cu合金与W60-Cu合金进行对接接头真空钎焊。其中W80_Cu合金与W60-Cu合金试样尺寸均为20mm X 20mm X 6mm,待奸焊面为20mm X 6mm截面。
[0053]钎料的成分及质量百分比配比为:Mnl5.0 %,Co2.0 %, Ni3.0 %, Ti3.0S1.3%, B0.15%,余量为Cu。钎料厚度为130 μπι。
[0054]钎焊工艺步骤为:
[0055](I)准备阶段:对待钎焊的WSO-Cu合金和W60-CU合金试样端面进行清理,除去表面的杂质、油污以及氧化膜,利用W28?W3.5号金相砂纸进行研磨光滑,利用W3.5号金相砂纸将铜基钎料箔片双面进行研磨光滑,研磨后将W80-CU合金、W60-CU合金及钎料箔片一起置于丙酮中,采用超声波清洗15?20min,并进行烘干处理;
[0056](2)装配阶段:将清洗后的钎料箔片置于WSO-Cu合金与W60_Cu合金待焊表面之间,并紧贴装配于专用钎焊夹具中,确保连接的精度,在夹具上放置额定质量的压头,产生0.03MPa的恒定垂直压力;
[0057](3)钎焊连接阶段:将装配好的夹具整体置于真空度不低于6 X 10 4Pa的钎焊设备中,首先以14°C /min的速率升温至350°C,保温20min,再以10°C /min的速率升温至850°C,保温时间20min,再以9°C /min的速率继续升温至钎焊温度1040°C,保温时间40min,再以13°C /min的速率冷却至850°C,保温时间15min,最后以7°C /min的速率冷却至400°C,随炉冷却至室温,开炉取出被焊连接件即可。
[0058]结果:钎焊获得的W80-Cu合金和W60-Cu合金接头形成良好,金相观察发现钎焊区形成致密的界面结合,合金成分分布均匀,室温四点弯曲强度为950MPa。
[0059]实施例3
[0060]选择W70-CU合金与W50-CU合金进行对接接头真空钎焊。其中W70_Cu合金与W50-Cu合金试样尺寸均为20mm X 20mm X 6mm,待奸焊面为20mm X 6mm截面。
[0061]钎料的成分及质量百分比配比为:Mnl2.0 %,Co3.0 %, Ni4.0 %, Ti3.0S1.6%,B0.3%,余量为Cu。钎料厚度为150 μm。
[0062]钎焊工艺步骤为:
[0063](I)准备阶段:对待钎焊的W70-CU合金和W50-CU合金试样端面进行清理,除去表面的杂质、油污以及氧化膜,利用W28?W3.5号金相砂纸进行研磨光滑,利用W3.5号金相砂纸将铜基钎料箔片双面进行研磨光滑,研磨后将W70-CU合金、W50-CU合金及钎料箔片一起置于丙酮中,采用超声波清洗15?20min,并进行烘干处理;
[0064](2)装配阶段:将清洗后的钎料箔片置于W70-CU合金与W50_Cu合金待焊表面之间,并紧贴装配于专用钎焊夹具中,确保连接的精度,在夹具上放置额定质量的压头,产生0.02MPa的恒定垂直压力;
[0065](3)钎焊连接阶段:将装配好的夹具整体置于真空度不低于6 X 10 4Pa的钎焊设备中,首先以10°C /min的速率升温至300°C,保温20min,再以6°C /min的速率升温至800°C,保温时间20min,再以8°C /min的速率继续升温至钎焊温度1030°C,保温时间45min,再以12°C /min的速率冷却至800°C,保温时间15min,最后以5°C /min的速率冷却至400°C,随炉冷却至室温,开炉取出被焊连接件即可。
[0066]结果:钎焊获得的W70-CU合金和W50-CU合金接头形成良好,金相观察发现钎焊区形成致密的界面结合,合金成分分布均匀,室温四点弯曲强度为930MPa。
[0067]实施例4
[0068]选择W60-CU合金与W50-CU合金进行对接接头真空钎焊。其中W60_Cu合金与W50-Cu合金试样尺寸均为20mm X 20mm X 6mm,待奸焊面为20mm X 6mm截面。
[0069]钎料的成分及质量百分比配比为:Μη10.0%,Co0.5 %, Nil.0 %, Til.0S1.2%, B0.1%,余量为Cu。钎料厚度为200 μm。
[0070]钎焊工艺步骤为:
[0071](I)准备阶段:对待钎焊的W60-CU合金和W50-CU合金试样端面进行清理,除去表面的杂质、油污以及氧化膜,利用W28?W3.5号金相砂纸进行研磨光滑,利用W3.5号金相砂纸将铜基钎料箔片双面进行研磨光滑,研磨
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