【摘 要】
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陶瓷因其独特的物理性质和内部组织结构,一直受广大学者的关注。连接技术的发展,使陶瓷材料可以与传统的金属材料组合使用,二者可以互相弥补彼此的不足。本课题主要研究的是一种低银钎料钎焊Al2O3陶瓷和金属的钎焊工艺和焊接机理。通过制备钎料粉末,测定钎料的DTA曲线,润湿性填缝性;根据钎料的熔点特性进行陶瓷-金属的钎焊连接,得出合适的保温温度和保温时间;对试件进行剪切和拉伸破坏试验,总结钎料在连接陶瓷和金
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陶瓷因其独特的物理性质和内部组织结构,一直受广大学者的关注。连接技术的发展,使陶瓷材料可以与传统的金属材料组合使用,二者可以互相弥补彼此的不足。本课题主要研究的是一种低银钎料钎焊Al2O3陶瓷和金属的钎焊工艺和焊接机理。通过制备钎料粉末,测定钎料的DTA曲线,润湿性填缝性;根据钎料的熔点特性进行陶瓷-金属的钎焊连接,得出合适的保温温度和保温时间;对试件进行剪切和拉伸破坏试验,总结钎料在连接陶瓷和金属上的可靠性;对焊缝进行扫描电镜和能谱仪分析,总结钎料的焊接机理。基于实验结果分析得出如下结论:（1）Ag50Cu Sn Ni钎料可以由实验室气雾化法制得,且钎料粒度较好,没有明显氧化现象。通过DTA分析可以测得钎料液相线为784.2℃。（2）分别使用Ag50Cu Sn Ni和Ag72Cu进行陶瓷-金属钎焊,通过改变钎焊温度、保温时间、金属母材,得到保温温度810℃,保温时间8分钟条件下,所制得的钎焊接头可靠性高。通过剪切拉伸破坏试验,试验结果表明钎焊接头的断裂位置均发生在陶瓷侧,说明该钎料可以满足陶瓷金属钎焊的使用要求。（3）对钎焊接头处焊缝进行光学显微镜观察,发现钎焊温度会改变焊缝处组织的形态。用扫描电镜观察和能谱分析焊缝,得出焊缝区域主要由三部分组成:一是界面结合位置首先析出的连续分布的以Cu为基体的Ag、Sn、Ni固溶体,根据Ag-Cu二元相图分析可得该相为β-Cu相;二是焊缝中心区域白色相,能谱分析确定是Ag含量很高的Ag-Cu,Ag-Sn固溶体,根据Ag-Cu二元相图分析可得该相为α-Ag相;三是间断分布的浅灰色组织,从质量分数比例判断可能是以Cu3Sn为主的Cu-Sn固溶体。
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