陶瓷與不銹鋼釬焊機(jī)理及工藝研究.pdf

1、本文以電磁爐用陶瓷鍋這種產(chǎn)品的開發(fā)為應(yīng)用背景，采用活性釬焊與間接釬焊兩種方法對(duì)陶瓷與不銹鋼的連接進(jìn)行了研究。借助掃描電鏡、能譜分析、X射線衍射分析、壓剪實(shí)驗(yàn)等分析測(cè)試手段，分析了陶瓷/Ag-Cu-Ti/不銹鋼真空釬焊接頭的界面組織結(jié)構(gòu)、工藝參數(shù)對(duì)界面組織的影響以及釬焊界面形成機(jī)理；研究了陶瓷/Ni/Sn-3.5Ag/不銹鋼在大氣環(huán)境下，釬焊接頭的界面組織結(jié)構(gòu)、釬焊工藝對(duì)界面組織和接頭性能的影響、接頭的耐熱性和抗熱循環(huán)性以及鍍鎳層與釬料之

2、間的反應(yīng)機(jī)制。
　　通過對(duì)陶瓷/Ag-Cu-Ti/不銹鋼接頭界面反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)和分析，確定釬焊溫度為850℃、保溫時(shí)間為5min時(shí)，從陶瓷側(cè)到不銹鋼側(cè)，界面結(jié)構(gòu)依次為陶瓷/TiO+Ti5Si3+TiSi2/Ag(s,s)+Cu(s,s)+TiFe2/TiFe2/不銹鋼；依據(jù)界面結(jié)構(gòu)，提出了界面結(jié)構(gòu)的形成機(jī)理和界面形成過程模型。隨著釬焊溫度的升高或者保溫時(shí)間的延長，接頭界面產(chǎn)物的種類并未改變，而靠近陶瓷側(cè)和鋼側(cè)的界面反應(yīng)層的相對(duì)厚度逐漸

3、增大；而釬縫中部的Ag(s,s)和Cu(s,s)反應(yīng)層的相對(duì)厚度逐漸減小，且Cu(s,s)發(fā)生聚集。
　　對(duì)陶瓷表面鍍上一層鎳后，采用Sn-3.5Ag釬料對(duì)鍍鎳的陶瓷與不銹鋼進(jìn)行釬焊連接，其典型界面結(jié)構(gòu)為：陶瓷/鍍Ni層/富P層/Ni3Sn+Ni3Sn2+Ni3Sn4/Sn-3.5Ag/不銹鋼。隨著釬焊溫度和保溫時(shí)間增加，釬焊接頭界面生成的Ni3Sn4金屬間化合物長大并且向釬縫中擴(kuò)散和延伸。
　　以抗剪強(qiáng)度評(píng)價(jià)陶瓷/Ni/S