BNi6＋9％Cu复合钎料真空钎焊纯铁的组织分析.pdf

学兔兔 俘掳 试验研究 BNi6+9％Cu复合钎料真空钎焊纯铁 的组织分析 上海工程技术大学 材料工程学~(201620) 苌文龙 于治水 杨橄生 姜鹤明 摘要 采用 BNi6+9％Cu复合钎料真空钎焊纯Fe，研究了不同钎焊工艺对焊接接头组织的影响。通过金相试 验、扫描电镜及能谱仪等设备观察了接头钎缝形貌 ，分析了组织成分。结果表明：BNi6+9％Cu钎料真空钎焊纯 Fe，当钎焊温度较低时，由于钎料中添加熔点较高的cu元素及母材Fe的溶解 ，钎料流动性下降。由于钎料外置， 液态钎料填缝过程中与母材的动态冶金作用使不同钎缝处的成分不同，则对接头组织的有较大的影响。钎缝头部 反应剧烈 ，扩散区中柯肯达尔孔洞较多，且在Ni．P金属间化合物中容易形成裂纹；而在钎缝尾部金属间化合物呈岛 状 ，两侧孔洞明显减少，未发现裂纹。综合分析，BNi6+9％Cu复合钎料真空钎焊纯铁在钎焊温度950℃、钎焊间隙 30 m的钎焊工艺下，能够得到流动性好、柯肯达尔孔洞和裂纹较少的钎焊接头。 关键词 ： BNi6+9％Cu 复合钎料 纯 Fe 金属间化合物 中图分类号： TG454 的影响。 ，、 一 一 U 刖 昌 1 试验材料及方法 镍基钎料是钎焊不锈钢广泛使用的一种钎料，采 用其钎焊的不锈钢接头具有良好的高温性能。BNi6是 钎焊母材为纯 Fe，钎料为 BNi6+9％Cu。BNi6钎 Ni．P二元共晶钎料 ，流动性极好，能流入钎缝，并形成 料熔化温度为 875qc，通过头尾两块 Ni箔调节装配间 接触紧密的接头，由于P元素的加入，显著降低了钎料 隙。试验共4组试样 ，母材分别以30 m和 100 m的 的熔化温度，钎焊温度也相对较低，根据Ni—P相图可 装配间隙进行钎焊温度 910oC和950c=【、保温时间30 知，在 P含量约为 11％时，可形成熔点为880oC的共晶 min的真空钎焊 。表 1为复合钎料的化学成分。 组织。P不溶于 Ni，二者形成的一系列脆性化合物具 表 1 BNi6+9％Cu钎料的化学成分 (质量分数 ，％) 有很高的硬度，其脆性较大，致使钎焊接头的塑性降 低 ¨J。316L不锈钢主要成分是 Fe，含量约 占65％， 同时含有一定量的Ni，Cr等元素。研究以为，BNi6对 纯Fe在真空钎焊过程 中的反应情况，对于研究316L 不锈钢 的钎焊工艺具有很大的帮助 。曾经有研究 试验前将母材通过研磨、超声波清洗等方式进行 BNi2+BNi5复合钎料真空钎焊不锈钢 ，取得 了组织均 除锈处理，按一定间隙装配后，在母材一侧堆置一定量 匀、性能良好 的钎焊接头。同时经过研究 ，BNi7在钎 的钎料 ，并用乙酸乙酯将钎料粉末固定。试验于 lJL一1 焊大间隙不锈钢时，填充性能不佳、脆性化合物较多， 型多功能科教真空钎焊炉中完成，真空度为 6×10 通过添加9％纯 Cu粉 的方式钎焊 316L不锈钢能够有 Pa，焊后随炉冷却。装配示意图如图 1所示 。钎焊后 效改善其接头组织和钎焊性能。这一现象证明了向钎 对试样进行研磨、抛光及腐蚀处理，腐蚀液为硝酸酒 料中添加纯金属粉的方式可以改善钎料的焊接特性， 精。随后采用VHX一600K型超景深光学显微镜观察 有效降低钎缝中脆性化合物的含量，提高钎焊接头的 接头组织，日立 $3400一N型扫描电镜 (SEM)及其附带 使用性能 J。因此，该试验采用 BNi6+9％Cu复合钎 的能谱分析仪(EDS)观察组织形貌并分析接头组织成分。 焊真空钎焊纯Fe，研究不同钎焊工艺