AgCu+nano-Al2O3复合钎料钎焊TC4合金与Al2O3陶瓷:界面结构及接头性能

稀有金属, 2015, 44(4): 922-926.

AgCu+nano-Al2O3复合钎料钎焊TC4合金与Al2O3陶瓷:界面结构及接头性能

赵一璇 ^1, , 王美荣 ^2, , 宋晓国 ^3, , 唐冬雁 ^4, , 冯吉才 ^5, , 王昕 ^6,

1.中国海洋大学,山东青岛,266100

2.哈尔滨工业大学,黑龙江哈尔滨,150001

3.哈尔滨工业大学,黑龙江哈尔滨,150001

4.哈尔滨工业大学,黑龙江哈尔滨,150001

5.哈尔滨工业大学,黑龙江哈尔滨,150001

6.中国海洋大学,山东青岛,266100

基金项目: 中国博士后科学基金(2013M531032) 国家自然科学基金(51405099) 山东省优秀中青年科学家科研奖励基金(BS2013CL028)

关键词： TC4合金 , 复合钎料 , Al2O3陶瓷 , 钎焊 , 界面结构

Brazing TC4 Alloy to Al2O3 Ceramic Using Nano-Al2O3 Reinforced AgCu Composite Filler: Interfacial Microstructure and Joining Property

Keywords： TC4 alloy , composite filler , Al2O3 ceramic , brazing , interfacial microstructure

通过向AgCu共晶钎料中添加nano-A12O3增强相(2％,质量分数)并采用高能球磨的方法获得了AgCu+nano-Al2O3复合钎料(AgCuC钎料).采用AgCuC钎料实现了TC4合金与A12O3陶瓷的高质量钎焊连接,确定了TC4/AgCuC/Al2O3钎焊接头的典型界面组织结构为:TC4/a-Ti+Ti2Cu扩散层/Ti3Cu4层/Ag(s,s)+Ti3Cu4+TiCu/Ti3Cu4层/Ti3(Cu,A1)3O层/A12O3.Nano-A12O3的添加抑制了钎缝中连续的Ti-Cu化合物层的生长,同时在钎缝中形成了颗粒状Ti-Cu化合物相增强的Ag基复合材料,改善了钎焊接头的界面组织.随着钎焊温度的升高,各反应层厚度逐渐增加,颗粒状Ti-Cu化合物不断长大,Ag基复合材料组织逐渐细小.当钎焊温度T=920℃,保温时间t=10 min时接头抗剪强度达到最大为67.8 MPa,典型断口分析表明:压剪过程中,裂纹起源于钎角处并沿钎缝扩展后转入Al2O3陶瓷,最终在Al2O3陶瓷母材侧发生断裂.

参考文献

[1]	朱志斌,郭志军,刘英,王慧,陈秀峰.氧化铝陶瓷的发展与应用[J].陶瓷,2003(01):5-8.
[2]	张笑,吕令涛,杨建锋,鲍崇高,乔冠军.封接工艺对陶瓷-金属接头组织和力学性能的影响[J].稀有金属材料与工程,2013(01):145-148.
[3]	李飞宾,吴爱萍,邹贵生,任家烈.高纯氧化铝陶瓷与无氧铜的钎焊[J].焊接学报,2008(03):53-56.
[4]	陈珍珍,徐九华,丁文锋,杨长勇,傅玉灿.TiN颗粒增强AgCuTi合金钎焊CBN磨粒的界面微结构[J].稀有金属材料与工程,2009(08):1398-1401.

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