接触反应钎焊.ppt

Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,Click to edit Master title style,接触反应钎焊原理及应用,应用,Contents,定义,原理,存在问题,1,2,3,4,定义,接触反应钎焊,是利用某些异种金属能形成共晶的特点，在界面接触反应良好且加热至高于共晶温度的条件下，依靠金属原子间的互扩散在界面处形成,共晶反应,液态金属层，随后冷凝结晶，从而把金属连接起来的方法,。,归结而言：,接触反应钎焊是一种依靠材料间的共晶反应所产生的液相合金来实现连接的“自钎料”钎焊技术,原理,接触反应钎焊是依靠材料间的冶金反应（如共晶反应或形成低熔固溶体）产生液相来实现材料的连接。,金属学中的共晶反应,是,指在一定温度下，有一定成分的液相合金同时结晶出具有两个分别具有一定成分的固相的结晶过程。,接触反应钎焊是,反过来当两个,固相,在一定温度下接触相互扩散达到一定成分时，在两者的界面处就会产生一定成分的液相合金。,原理,表,1一I,适用于接触反应钎焊,的金属对,氧化膜的破除原理,外加载荷的作用使焊接表面的微凸起被压溃，氧化膜发生破碎,共晶反应形成的液相将表面氧化膜浮起，,在表面张力作用下浮于液柱周围的共晶反应铺展区形成的微薄液相,使,表面的氧化膜随点反应的扩展被推开,使得结合的障碍被去除,。,加热过程中,接触处在力和热扰动的作用下氧化膜将会发生破碎,基体合金与氧化膜的线膨胀系数的差异导致在加热过程中造成氧化膜开裂,接触反应钎焊中压力的作用,接触反应钎焊时，为使母材与钎料形成紧密的接触以利于接触反应熔化的进行，对被连接金属施加一定的压力是十分必要的。压得紧，母材之间的接触点多，液相形成的速度就快，接触面上形成的液相就越安全。施加压力还可以使形成的液相从间隙中挤出，以免母材过分溶解。同时还可以将破碎的氧化物挤出间隙，提高接头质量。如果形成的低熔共晶比较脆，挤出液相有利于提高接头强度。,接触反应钎焊与TLP的异同点,1.定义,相同点：都是利用,某些异种金属能形成共晶的特点，在界面接触反应良好且加热至高于共晶温度的条件下，依靠金属原子间的互扩散在界面处形成共晶反应液态金属层,。,不同点：,接触反应钎焊不一定需要加中间层，TLP需加中间层材料。,接触反应钎焊形成共晶反应液态金属层后，随后冷凝结晶，将金属连接起来。TLP则需要,后通过溶质原子的扩散发生等温凝固，从而形成成分均匀的焊接接头,。,接触反应钎焊与TLP的异同点,2.过程,TLP,的,四个阶段,（1）,接触熔化（中间层溶解）,（2）,液相成分均匀化,（3）,等温凝固,（4）,固相成分均匀化,接触反应钎焊三个阶段,1.准备阶段,2.形成液相,3.固态金属向已形成的液相中溶解,接触反应钎焊与TLP的异同点,2.过程,TLP过程示意图,应用,Al合金,Mg合金,Ti合金,不锈钢,应用,（Al合金）,Hui Zhao,和,Dusan P.Sekulic,等人对Al基复合材料的CRB在反应基体上熔融金属的扩散和显微层金属再凝固进行了研究,应用,（Al合金）,Residue clad layer at locations away from a joint after the,C,R,B process for di,ff,erent initial clad layer thicknesses,i.e,for a 40.5,m,b 67.3,m,c 100.3,m,and d 126.6,m,应用,（Al合金）,哈尔滨工业大学董占贵等在,：加热温度550,590,C,，,保温时间525 min。Ar气的保护气氛下,，,为了加强工件的保护效果，在试件周围放置Mg 块，以进一步降低气氛中氧的分压,，研究了Al/Cu/Al接触反应液相行为及其连接。,Al/Cu,接触反应的典型表面形貌,应用,（Al合金）,应用,（Al合金）,工艺参数,对,接触反应液相铺展面积的影响,应用,（Mg合金）,10,m,C,u箔5min，峰值钎焊温度,对,ME20M,/,ME20M接头微观形貌的影响,徐道荣,等对变形镁合金炉中接触反应钎焊试验进行了研究,应用,（Mg合金）,10,m,C,u箔5,10,，不同保温时间对ME20MME20M接头界面微观形貌的影响,应用,（Mg合金）,铜箔,/,5105mm,ME20M,/,ME20M接头元素点扫描,位置,及对应谱图,应用,（Ti合金）,ontent Title,V.A.Besednyi,和,S.N.Lotsmanov,研究了CRB在AT3合金（Ti -At-Cr -Fe-Si-B)）中的应用,AT3合金在960C退火经不同的保温时间力学性能的变换,960C退火后，接头宽度和显微硬度的变化,1)layer of Cu;,2)layer of N i;,3)layer of Pd,;,Structure of brazed joints in AT3 alloy.（100）a,b)after brazing,layers of Cu and Pd,respectively;e,d)after annealing at 960 for 8 h,layers of Cu and Pd,respectively.,应用,（Ti合金）,余 春,等对T i Cu T i 接触反应钎焊微观组织进行了,研究,接头形貌二次电子图,应用,（Ti合金）,应用,（Ti合金）,同一接头不,同,区域微观组织形貌,（940C，60S）,应用,（Ti合金）,应用,（Ti合金）,M.F.Wu,等研究了Ti/Fe接触反应钎焊在温度为,1100 1140C 条件下保温时间为10 90 s范围内,的组织,应用,（Ti合金）,In,fl,uence of given holding times on microstructure,（a 10 s;b 30 s;c 90 s）,应用,（Ti合金）,In,fl,uence of given temperatures on microstructure,（a 1120C;b 1140C）,应用,（Ti合金）,应用,（不锈钢）,WU Ming-fang,等研究了铝合金/Cu/不锈钢（1Cr18Ni9Ti）接触反应钎焊及中间层溶解行为,应用,（不锈钢）,SEM images on specimen brazed at 570 C with time of,20 min(a),and enlarged microstructure of zone A(b),应用,（不锈钢）,SEM image of joints(a)and EPMA,（电子探针）,test results of main,elements(b),应用,（不锈钢）,Effect of holding time on microstructure at 570 C:,(a)30 min;(b)60 min,应用,（不锈钢）,Relationship between thickness and complete solution,time of Cu interlayer,钎缝抗电,化学腐蚀问题,溶蚀问题,钎缝不致密问题,存在问题,1.溶蚀问题（,溶蚀是钎焊时的一种特殊缺陷,它是母材向钎料过度溶解所造成的。母材向钎料的溶解而使钎料熔点下降,其产生溶蚀倾向就较大,）,Text,2.钎缝抗电化学腐蚀问题（,共晶接触反应钎焊时,由于共晶反应层与母材的成分和性能截然不同,其电极电位也不同。在接头中相互接触时,如果有电解质存在,在钎料母材界面处就会形成微电池,使接头发生电化学腐蚀,电极电位低的金属或合金作为阳极将被腐蚀掉,）,3.钎缝不致密问题（,接触反应钎焊的三个阶段可见,其关键问题是接触面氧化膜的去除与破碎,以及破碎的氧化膜被挤出间隙的能力。由于接触反应钎焊不施加钎剂,尽管钎焊前进行严格清洗,亦难免在钎焊过程再次形成氧化膜,因此,靠形成共晶反应液相来达到破碎氧化膜并将氧化膜从钎缝间隙中挤出去的能力有限,势必导致钎缝的不致密性缺陷,）,Thank You!,