【摘 要】
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本文针对硬质合金与钢高温焊接时WC易分解,出现η相,且市场上Ag-Cu基中温钎料含Ag量高,有Cd、Pd等不环保元素,加入较多Sn、In等降熔元素恶化加工性能和焊后接头力学性能等问题,以Ag-Cu基无Cd、Pd中温钎料为研究对象,对钎料配方进行设计旨在研发钎接YG16/45钢用中温钎料。采用快速凝固技术制备出了 Ag-Cu-Sn-Zn-Ni钎料合金箔,分析了钎料合金几种性能及组织,研究了合金元素Z
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本文针对硬质合金与钢高温焊接时WC易分解,出现η相,且市场上Ag-Cu基中温钎料含Ag量高,有Cd、Pd等不环保元素,加入较多Sn、In等降熔元素恶化加工性能和焊后接头力学性能等问题,以Ag-Cu基无Cd、Pd中温钎料为研究对象,对钎料配方进行设计旨在研发钎接YG16/45钢用中温钎料。采用快速凝固技术制备出了 Ag-Cu-Sn-Zn-Ni钎料合金箔,分析了钎料合金几种性能及组织,研究了合金元素Zn对钎料性能的影响规律,并应用钎料于YG16/45钢的中温钎焊,分析了钎焊接头相组成及组织形貌,合金元素Zn含量对接头组织及接头力学性能的影响,结果表明:Ag-Cu-Sn-Ni钎料由FCC的（Ag）、（Cu）和Cu13.7Sn相组成,添加Zn元素后,析出部分Cu0.64Zn0.36相,熔点降低、抗拉强度先增加后减小,伸长率降低,成形性降低;快速凝固钎料箔带组织是极其细小不规则共晶组织,Zn含量添加少量时,形成细小菊花状晶包的组织,当Zn=2.5wt%时,晶包尺寸达到最小,以微晶级菊花状晶胞为单元显现;当Zn含量再增多时,形成网状（Ag）相和中间分布的（Cu）相组织,无规则且又均匀一致的大固溶（Ag）和（Cu）相增大,其抗拉强度从最大值开始降低;随着Zn进一步增加,固/液相线降幅明显,固/液相线的间距增大但不明显,合金箔抗拉强度平均在500MPa以上,伸长率平均为13.4%。设计的Ag-Cu-Sn-Zn-Ni钎料能满足中温钎焊硬质合金与钢的要求,应用于钎焊YG16/45钢得到钎缝组织主要是空间网状分布的（Cu）相、（Ag）相和少量的Cu-Sn、Cu-Zn相弥散其中,钎料与母材有一定的冶金反应;随着钎料中Zn含量增多,钎料与母材界面的熔合线越清晰,界面初生相（Cu）从无序弥散分布到沿散热方向长大分布,钎缝中孤岛状（Cu）相的数量减少、尺寸增大,（Ag+Cu）层片共晶间距减小,但当Zn=12wt%时,（Cu）相异常长大,导致力学性能下降。Ag42Cu38Sn10Zn9Ni1成分钎料其TS=577℃,TL=613℃,ΔT=36℃,在加热电流 19A,加热时间15s,保温时间8s工艺参数下,钎缝组织分布均匀,钎焊接头剪切强度达到321MPa。
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