基于過(guò)渡層的銅-鉬復(fù)合工藝研究.pdf

1、銅以其優(yōu)良的導(dǎo)電、導(dǎo)熱、機(jī)加工等性能在越來(lái)越多的領(lǐng)域中發(fā)揮著重要作用，是當(dāng)今社會(huì)最重要的有色金屬之一。但在一些有電弧燒蝕、摩擦磨損的工況條件下，銅合金的應(yīng)用受到限制，使用壽命縮短。為了解決這一問(wèn)題，可以采用在銅表面復(fù)合鉬的方法來(lái)增強(qiáng)銅合金的耐電弧燒蝕、耐磨損性能。由于銅、鉬在固相和液相下均完全不互溶，復(fù)合銅鉬是焊接領(lǐng)域的一個(gè)技術(shù)難題。
　　本文分別采用Ni箔、Ti箔和AgCuTi釬料作為中間層來(lái)焊接復(fù)合Cu、Mo金屬。分析了材料焊

2、接接頭的微觀結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能和斷口組織。討論了焊接溫度、焊接時(shí)間、焊接壓力等工藝參數(shù)對(duì)結(jié)合強(qiáng)度、接頭微觀結(jié)構(gòu)的影響。分別得到不同中間層時(shí)的最佳工藝參數(shù)，并分析了Ti中間層的焊接過(guò)程。研究結(jié)果表明:
　　正交試驗(yàn)結(jié)果表明:采用Ni箔中間層時(shí)，在焊接溫度800℃、焊接時(shí)間30min、焊接壓力7MPa的條件下，擴(kuò)散焊接復(fù)合的剪切強(qiáng)度最高，達(dá)到了46.7MPa;通過(guò)極差分析和方差分析，三個(gè)主要工藝因素中，影響力顯著性排序?yàn)?焊接溫度＞焊接壓

3、力＞焊接時(shí)間。焊接復(fù)合接頭斷裂在Ni中間層中靠近鉬側(cè)的Mo-Ni互擴(kuò)散區(qū)域，為脆性斷裂。
　　AgCu釬料不能潤(rùn)濕金屬M(fèi)o，而在加入Ti元素后，釬料和Mo有較好的潤(rùn)濕性。這主要因?yàn)樵诜磻?yīng)過(guò)程中，Ti和Mo能形成固溶體界面，使得Mo與釬料之間的界面能降低，液態(tài)釬料才能能夠在Mo表面潤(rùn)濕。隨著焊接溫度升高，Mo側(cè)的形核數(shù)目增多，組織變得致密;Cu側(cè)的柱狀組織向中間層延伸，變得粗大。在880℃下保溫30min時(shí)，接頭的剪切強(qiáng)度達(dá)到了89

4、.3MPa。
　　采用Ti箔中間層時(shí)，隨著溫度和壓力的增大，焊接強(qiáng)度逐漸增大;隨著焊接時(shí)間的增加，焊接強(qiáng)度先增大再減小。在焊接過(guò)程中，接頭處Cu和Ti之間會(huì)發(fā)生共晶反應(yīng)生成多種金屬間化合物。在880℃下，生成的液相較少，焊接后中間層Ti箔仍然存在，生成的金屬間化合物殘留在接頭孔隙處，界面處有明顯未焊透缺陷;930℃和1030℃下，生成的液相較多，大都被擠出焊接區(qū)域，接頭成形較好。以焊接接頭剪切強(qiáng)度為評(píng)價(jià)指標(biāo)，最佳焊接復(fù)合工藝為10