不锈钢与碳钢扩散焊方法:
1、扩散复合工艺对三种材料表面进行清理:
对碳钢管先用10%NaOH水溶液浸泡脱掉油脂,用10%HCl水溶液洗去氧化膜。烘干后用钢丝刷清理表面,这样就可获得洁净、干燥、且凹凸不平的待复合表面;对不锈钢棒及黄铜箔用10%NaOH水溶液浸泡去油脂后,用钢丝刷去除表面氧化膜。从外向内套装碳钢管、中间层、不锈钢棒,采用万能试验机进行拉拨,将试棒外径拉拔至1mm,使金属问达到初步结合,将试棒印成20~30 mm长的试样。在箱式电阻炉中进行扩散温度为950—1100℃,时间为0.5叫h,随后空冷。扩散处理后截取复合试样,对其横截面进行磨制、抛光,用王l水廊蚀不锈钢和黄铜组织,用4%HNO 酒精溶液腐蚀碳钢组织 用JSM 630。
2、焊接工艺:
一般很简单,就是选用309L焊接,焊接工艺和普通的不锈钢焊接是一样的。对于一些有特殊情况的,则就要具体分析了,如:不锈钢和淬火件等特殊钢种焊接,材料工艺都要相应的变化了。 首先要选择异种钢焊接材料:必须按照异种钢母材的化学成分、性能、接头形式和使用要求,正确选择焊接材料。
② 滤芯型号HX20*20代表什么意思
摘 要:报道一种在铝合金元件上实施化学镀镍的工艺方法。该方法包括在改进的锌酸盐溶液中经二次浸锌处理后,以碱性化学镀镍作底层,然后进行酸性化学镀镍,能在铝合金(LY12cz、LD31等)表面获得光亮的、具有优异附着力和良好的防腐蚀性能及其综合物理、化学特性的化学镀镍(Ni-P)层。
关键词:铝合金;二次浸锌;化学镀镍;附着力
众所周知,铝上电镀(或化学镀)存在许多困难,由于铝化学性质活泼,电化学电位很负(E=-1.66V),对氧有高度亲和力、极易氧化;铝的线膨胀系数比一般金属大(24×10-6/℃);它又是两性金属,在酸碱中均不稳定,化学反应复杂;镀层有内应力,因而铝上电镀(或化学镀)能否成功,关键是要解决附着力问题。
铝表面的氧化膜经酸碱腐蚀去除后,在空气或水溶液中能迅速重新生成。为此,铝上电镀必须进行特殊前处理,其目的在于去除这些氧化膜,使其不能重新形成,并迅速赋予一层薄而均匀的金属镀层作为进一步按正常工艺电镀的底层。可见,能否置取这样一层理想的金属层乃是获得铝上电镀(化学镀)层附着力良好的工艺关键,习惯置取该金属薄层的工艺方法有浸锌酸盐法、浸锡酸盐法、电镀锌法、磷酸阳氧化法等。浸锌酸盐法由于Zn在强碱溶液中呈络离子存在,它的电位变得比简单盐中的Fe或Ni负得多,与Al十分接近,因而当Al浸入锌酸盐溶液中能得到较薄的均匀Zn层,有助于与铝基体牢固结合,这正是目前应用较普遍的主要原因。
两次浸锌处理比一次浸锌处理而言,它能降低Zn含量,使Zn层结晶更细致。有作者经扫描电镜(SEM)观察证明,第一次浸Zn后能看到晶粒之间仍有未变化的铝表面区域,其锌酸盐膜结构呈网状、不连续分布,尺寸为0.2~1.0μm范围。而两次浸Zn膜比第一次浸Zn膜致密得多,晶粒度分布均匀,大致相同(150~300mm),看不到未镀覆铝表面,原因在于除去第一层Zn膜后,重新形成的氧化膜比原先的氧化膜更均匀,故随后第二次浸渍Zn层易于均匀复盖上全部铝表面。为此,我们选择配方(1)、(2)和改进配方(3)、(4)进行比较试验,见表1。并测定了在4种不同锌酸盐溶液中所形成的锌层重量,见表2。
表1 锌酸盐溶液
ρ/(g.L-1) 配方1 配方2 配方3 配方4
NaOH 500 120 200 240
ZnO 100 20
ZnSO4 100 120
NiSO4 60 60
KNaC4H4O6 50 45 100 120
FeCl3 2 1
NaNO3 1 1
添加剂 10~30 10~30
表2 不同浸锌工艺的锌层质量
处理
规范 浸锌
时间 配方1
mg/dm2 配方2
mg/dm2 配方3
mg/dm2 配方4
mg/dm2
一次浸锌 1min 4.61 4.33 5.89 4.28
再次浸锌 各1min 2.50 1.82 0.80 0.40
再次浸锌 各2min 0.75 1.03
再次浸锌 各3min 0.84 0.86
表2数据证明,两次浸锌得到的锌层比一次浸锌薄,配方2与配方1均是典型的浓溶液与稀溶液,锌层呈光亮,深蓝灰色,配方(1)碱浓度太高,粘度大,工件不易清洗干净,配方(2)碱浓度低,含锌量太少故需经常校正,溶液稳定性差,而改进配方(3)与(4)碱浓度适中,特别是含有镍盐,NaOH对Zn2+的摩尔浓度比值由10提高到13~14,将酒石酸钾钠含量升高到100~120g/L,又引进添加剂,使镍离子呈更稳定络离子形式存在,从而能使镍离子与锌离子一起缓慢而均匀地置换沉积在铝表面,得到的锌镍合金层比配方(1)、(2)更薄更均匀。
有文献报导浸Zn层质量大致应在1.6~1.7mg/dm2范围(最佳<3.1mg/dm2),通过试验,我们发现控制Zn-Ni层质量在1~2mg/dm2范围的浸锌工艺能充分保证铝上镀层附着力良好。特别是含镍的锌层为随后的化学预镀镍沉积初期提供了充足的催化核心,这是提高随后镍镀层附着力的一个重要因素。
2 碱性化学镀镍预镀
实践证明,两次浸锌工艺是铝合金获得附着力优异的化学镀镍层的前提条件,但是这层薄而致密的锌层在随后的化学镀镍溶液中会发生化学溶解作用,常规化学镀镍使用酸性溶液(pH=4~5),工作温度高(90℃),显而易见如果铝合金浸锌后直接在酸性镀液中化学镀镍,锌层很快溶解掉,而且溶解的锌会污染镀液,为了减缓锌层的溶解作用,提高化学镀镍层对基体铝合金的结合力,延长化学镀镍溶液的使用寿命,必须采用碱性化学镀镍预镀工艺,这也是铝合金化学镀镍成功与否的关键所在。
有人研究了化学镀镍反应初期基体铝上镍镀层的化学成分,发现大部分锌层溶解在化学镀镍溶液中,这种溶解作用的强弱取决于下列五种因素,化学镀镍液的温度、pH值、镍离子浓度、络合配位体种类和络合物浓度。为此,碱性化学镀镍作为预镀底层必须综合考虑镀液pH值、温度、沉积速度、络合剂种类和浓度之间的平衡关系,作者选择了4种代表性配方进行比较。见表3。
表3 碱性化学镀镍溶液
ρ/(g.L-1) 配方1 配方2 配方3 配方4
NaCl2.6H2O 21 21
NiSO4.6H2O 25 25
NaH2PO2.2H2O 12 20 25 25
(NH4)C6H5O7 45 45
络合剂 10 45
NH4Cl 30 30 30 30
NH4OH 50 50
为保证镀液稳定、沉积速度适中,经过试验改变还原剂和络合剂的浓度,确认配方(4)呈强碱性(pH=8.5~9),工作温度低(35~45℃),由于采用复合络合剂,进一步降低镍离子有效浓度,氧化还原反应速度变得缓慢使结晶更细致均匀,从而能有效减弱浸锌层的溶解,而且在锌层被置换的同时即发生镍的自催化沉积,所以最终能在铝表面直接得到一层结晶细小、均匀、结合良好的薄镍层,而几乎不参杂有氧化物或锌层。
通过近两年的生产实践,证明该配方与国外引进的ENPLATEAL-100化学闪镀镍具有相似的功能,经过预镀能在铝表面得到一层薄而均匀、活泼的镍层,是随后酸性化学镀镍的理想底层。
3 酸性化学镀镍
选择3种酸性化学镀镍配方进行工艺比较见表4。首先观察镀层外观,从配方(1)得到的镍层呈半光亮黄白色,而配方(2)得到镍层色暗,不适用于铝合金,随后比较配方(1)和配方(3),配方(3)是商品ENPLATE Ni418,其镍离子与次亚磷酸根离子的摩尔浓度比值大约在0.3~0.4,从而能保证沉积速度适中(16~20μm/h),由于含有适当的缓冲剂和稳定剂因而镀液十分稳定。镀液温度保持在85~90℃,温度变化严格控制在±1℃范围,一般随着温度升高,沉积速度加快,含磷量下降,温度波动大时,磷含量变化太大,会生成片状镀层影响结合力和抗腐蚀性。一般随着pH值增大,沉积速度提高,含磷量下降,本工艺控制pH在4.9±0.1范围。生产过程镍离子和次亚磷酸根离子浓度及pH值逐渐减小,镀层含P量升高。
表4 酸性化学镀镍溶液
ρ/(g.L-1) 配方1 配方2 配方3
NiSO4.6H2O 23 25
NaH2PO4.H2O 24 24
C3II6O3 27
C4H6O4 20
C2H5ONa 15
Na3C6H5O7 15
ENPLATE Ni-418(mL/L) 60
ENPLATE Ni-418(mL/L) 90
本所化学镀镍生产线配置了美国WALCHEM化学镀镍自动分析(添加)仪,实现了镀液自动控温、连续过滤、压缩空气搅拌、镀液在线自动分析与补充。整个化学镀过程工艺条件始终在最佳范围,因而从配方(3)得到的镍层含磷量能稳定在80%左右,镀液稳定。其外观色泽呈光亮黄白色,接近进口的放大器铝腔体,满足了本课题防护、装饰性能的外观要求。
4 镀后热处理
化学镀镍层和铝基体界面产生的作用力称为应力,一般中磷(5%~9%)镀层的拉应力典型值为56~176MPa,高磷(10%~12%)镀层的压应力<28MPa,低磷(2%~4%)镀层略有压应力,如果应力足够高而结合力不好则会造成镀层起泡或分离,或者在高、低温环境使用时,由于铝和镍的膨胀系数不同而产生的应力叠加到内应力上,也将导致化学镀镍层起泡。铝合金化学镀镍后进行热处理可能消除镍—磷合金中残留的原子氢,使内应力得到缓慢释放,最大限度减少内应力绝对值,同时促使沉积层和基体间发生微量扩散,进一步提高镀层与基体附着力,而不降低耐腐蚀性。热处理应在化学镀后立即进行,在有空气循环的烘箱中缓慢升温,效果较好。
根据MIL-C-26074E、AMS2404D、ISO 4527-1987等化学镀镍标准规定,推荐铝合金提高附着力的热处理规范如下:
(a)可热处理强化铝合金,在120~140℃下烘烤1~1.5h;
(b)非热处理强化铝合金,在150~180℃下烘烤1~1.5h。
5 镀液稳定性与寿命
本工艺体系的碱性镀镍液和酸性镀镍液本身均十分稳定,经补充镍盐与还原剂,溶液可以连续使用,商品ENPLATE 418的镍离子更新累计质量可达37~50g/L。镀液煮沸也不会分解。但是任何镀液的寿命都是有限的,为了在生产过程延长镀液使用寿命,关键在于严格的管理和维护。
首先要根据生产负荷,定期或不定期分析镍离子和还原剂浓度,少量或经常补充消耗的镀液成分,使镀液始终工作在最佳工艺范围,与此同时生产过程要严格控制温度和pH值在工艺范围,这是保持镀液稳定,延长寿命的基本要求。必须防止镀液成分过分偏低,一次性大量补充试剂,造成溶液不平衡,影响工作寿命。
保持镀液尽量干净是延长化学镀镍液寿命的重要措施之一,配制镀液要用去离子水和分析纯试剂。任何金属杂质的引入都会对化学镀镍溶液产生不利影响,如果试剂纯度不够,金属杂质含量高,镀液中杂质微粒会发生自催化反应而析出金属镍,导致镀液混浊。另外,尽管采用聚丙烯塑料镀槽,理论上镍不会沉积在镀槽壁上,然而由于空气尘埃会带入颗粒状物质,同样会成为自催化核心,所以在局部过热的加热管壁和槽底,在生产一定周期后仍会堆积少量镍,如果不及时清除将会严重影响镀液稳定性。每班工作结束要及时抽出化学镀镍液,使其迅速冷却到60℃以下,以减少镍的自发析出。要经常检查加热管壁、滤芯、槽底、槽壁有无镍析出,定期用稀硝酸浸泡、清洗,但是必须将残存的酸迹清洗干净,因为硝酸是降低镀液寿命的有害杂质。
严格控制装载量也是延长化学镀镍溶液寿命的一个重要因素。装载量过大会使反应过分剧烈,次亚磷酸钠可能分解为亚磷酸钠,析出的镍会脱落,溶液易浑浊甚至分解,同样在空载和压缩空气强烈搅拌下也会加速次亚磷酸钠氧化成亚磷酸钠,影响镀液稳定性。为延长镀液寿命,生产中应该将装载量控制在最佳范围0.5~1.0dm2/L,应当尽可能将足够量的工件集中一起施镀,有效利用槽液的负载能力,避免过载和空载。
6 典型工艺体系
铝件→有机溶剂去油→碱性除油(碱腐蚀)→硝酸浸蚀→浸锌→去膜→第二次浸锌→碱性化学镀镍→酸性化学镀镍→去离子水漂洗→热处理。
7 镀层物理化学特性
7.1 镀层化学成分及结晶形态
用电子显微镜及X射线能谱分析铝上化学镀镍层成分与形态见表5。
表5 不同化学镀镍工艺镀层成分与组织形态
酸性镀镍
(配方3) 酸性镀镍
(配方1) 碱性镀镍(0)
化学镀
镍层成分 Ni89.95%
P10.05% Ni86.82%
P13.18% Ni93.79 %
P6.21%
结晶形态 镀层光亮、连续
厚度均匀,有少
量孔隙,晶粒大
小为亚微米 镀层发暗,呈粒
状不连续,厚度
不均匀晶粒大
小为4μm 镀层半光亮,基
本连续有孔隙
区,晶粒大小
为亚微米
从表5的镀层外观及结晶形态看出,酸性镀镍(配方3)最好,碱性镀镍0组较好,酸性镀镍(配方1)较差。
据报道,含磷量<8%的化学镍镀层为晶态结构,有磁性,但比电镀镍小,但随着含磷量增加,从晶态向非晶态转变,含磷量>8%时呈亚晶态结构,呈弱磁性,经热处理能显著提高磁性。含磷量在10%~12%时为非晶态镍—磷(Ni-P)合金,完全无磁性,不存在晶界、位错等晶体缺陷。因而,化学镀镍层耐腐蚀性随着含磷量增加而提高,通过X射线能谱分析证实从配方(3)得到的化学镀镍层含P量为8%~10%,属于中磷化学镀镍层。
7.2 镀层附着力
按标准ISO 4527-1987(附录B)规定,采用热震试验方法,将铝合金LY12CZ化学镀镍试样及零件放在电热烘箱中加热至250℃,保温1h,经冷水骤冷,未见鼓泡与起皮。
7.3 高低温冲击试验
铝腔体10个(化学镀镍15μm),按标准GJB 150.5-86规定,经高温125℃,低温-55℃,进行6个循环冲击,未见鼓泡与起皮。
7.4 湿热试验
铝试样(LY12CZ)100mm×50mm×1mm三件及铝腔体2个(化学镀镍15μm),按标准GJB150.10-86规定,进行恒定湿热试验168h(温度40℃、相对湿度95%),镀层表面没有变化。
7.5 中性盐雾腐蚀试验
标准:GJB 150.11~86(委托电子部5所测试)
试样:100mm×50mm×1mm(LY12CZ)
浓度:5%NaCl,35℃,连续喷雾48h,结果见表6。
表6 中性盐雾试验(48h)结果
编号 镀覆工艺 数量 试验结果 耐腐蚀等级
A H.Ni25 3 一块有1个白锈
点,余两块无变化 9.5
C H.Ni10 3 三块各有2~3
个白锈点 9
D H.Ni20 3 一块各有1~2个
白锈点,一块无变化
E H.Ni16 3 三块各有1~2
个白锈点 9
从表6中可看出,由于酸性化学镀镍(配方3)层含磷为8%~10%,属中磷镀镍层,耐蚀性属良好,等级(9.5级),若要进一步提高抗蚀性,需采用高磷(含磷10%~12%)镀镍层。以下四组试样中耐蚀能力强弱顺序是A-D-E-C,与镀镍层厚度成正比,说明随着镍层厚度增加,镀层孔隙率下降,从而提高了耐盐雾腐蚀能力。另外,铝试样表面状态也影响耐蚀性。因为表面粗糙度愈高,获得无孔隙率的镀层厚度越大。建议在海上或恶劣环境使用的铝合金零件化学镀镍厚度应大于25.4μm。
7.6 硬度
用HX-1型显微硬度计测量,镍层厚度≥25μm)负荷100g,试验结果见表7。
表7 化学镀镍层硬度
编号 涂覆工艺 后处理 硬度(HV)
1 H.Ni45 520~572
2 H.Ni45 300℃×3h 824~897
表7说明,热处理以进一步提高化学镀镍层的硬度,这是由于热处理镀层由非晶形组织转变为晶形组织。温度达到230℃,开始有磷化镍(Ni3P)析出,温度愈高析出量愈大。据报道400℃热处理可达最大硬度值(HV>1000),与镀硬铬相当,但是耐腐蚀性和延展性均有所下降。
7.7 沉积速度
采用称重法测定了铝上化学镀镍测沉积速度,
碱性镀镍(表3,配方2) 沉积速度:10μm/h
碱性镀镍(表4,配方3) 沉积速度:16.7μm/h
7.8 可焊性(焊接浸润试验)
用焊接进行浸润性试验,化学镀镍试样分三组,厚度分别为10μm、16μm、20μm。每组二片,分别与镀金层,铝合金和铝电镀镍层进行定性比较,试验结果表明,铝上化学镀镊层焊接性能良好。镀层厚度不同焊接性能区别不大,浸润能力与电镀镍相当。比镀金层稍差,但比未镀覆的铝合金好得多,能满足本所微波元件焊接要求。如果仅为了改善铝上焊接性能而采用化学镀镍则推荐厚度为10μm。
8 结论
采用含镍盐及添加剂的改进锌酸盐配方,经二次浸锌处理和碱性化学镀镍预镀再进行酸性化学镀镍的工艺方法,通过小型生产线的应用,证明该工艺体系稳定可靠,能够在几何形状复杂、含深孔、盲孔、尺寸精度要求高的铝合金元件表面获得厚度均匀、附着力优异、耐腐蚀性良好,并且具有理想的物理、化学特性(电磁屏蔽、焊接性、耐磨等)的光亮化学镀镍层。它可以取代电子设备的微波、天线元件铝镀银工艺,并能提高电子设备微组件三防性能和电性能可靠性。
③ 机械专业英语翻译
2. 焊接方法和情况
<dnt>
</dnt>Fig. 1显示超声波焊接概述。 焊接过程
<dnt>
</dnt>are如下; 材料由在垫铁的增压的铁砧和垫铁拿着,并且超音波振动适用于在条件的垫铁对被拿着的材料。 焊接器材的产品分别为600W和1200W,与19 kHz和15 kHz频率。 必需的期间t : 0.1-8.0 s和焊接压力个人计算机:5-60MPa. 铁砧被形成了水槽象在水下焊接。 计算能量(电力价值)运用在焊接介绍的系统为了观察在焊接的抵抗能量到垫铁。
<dnt>
在焊接接口的</dnt>The温度从在热电偶K和材料之间的电动力估计。 被焊接的材料的被焊接的力量从一个剪的拉伸测试被评估了,并且焊接的特征和焊接的机制由焊接接口, EDX光芒分析或者木钻分析的SEM观察学习。
④ tight junction pathway是什么意思
细胞与细胞靠连起 细胞与细胞间或细胞与细胞外基质联结结构称细胞连接(cell junction).细胞连接体积,电镜才能观察.三类,即:封闭连接(occluding junction)、锚定连接(anchoring junction)通讯连接(communicating junction). 第节 细胞连接 、封闭连接 ()紧密连接(tight junction) 称封闭带(zonula occludens),存于脊椎物皮细胞间(图一一-一),度约50-四00nm,相邻细胞间质膜紧密结合,没缝隙.电镜看连接区域具蛋白质形焊接线中国络,焊接线称嵴线(图一一-二,三),封闭细胞与细胞间空隙.皮细胞层透性与嵴线数量关,些紧密连接甚至连水都能透. 紧密连接焊接线由跨膜细胞粘附构,主要跨膜蛋白claudinoccludin,另外膜外周蛋白ZO. 紧密连接主要作用封闭相邻细胞间接缝,防止溶液沿细胞间隙渗入体内,保证机体内环境相稳定;消化道皮、膀胱皮、脑毛细血管内皮及睾丸支持细胞间都存紧密连接.二者别构脑血屏障睾血屏障,能保护些重要器官组织免受异物侵害.各种组织紧密连接些密封程度所同,例肠皮细胞紧密连接Na+渗漏程度比膀胱皮一万倍
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我怀着饱满的学习热情,认真听讲,大胆上机实践..通过培训,觉得收获颇多:
一,提高了自己的教师素养
"学高为师,身正为范,学无止境".第一天的培训就让我感觉,做为一名教师要做的还远远不只这些,教师的教学也是一门科学,也要研究,教师要成为研究者,研究教学问题.除此之外,教师也是一门职业,也存在着各种各样的职业问题,教师也要会自我解决这样的职业问题.这些让我对一名老师的认识提高到了一个新的层次.
教师的成长也是所有教师都在关注的问题,农村信息技术教师是一个新问题,信息技术老师如何成长,如何应对.通过此次培训,让我们认识到,带领学生参加信息技术应用竞赛,信息技术奥赛,都能使自己的老师生涯增添光彩,使我们农村教师对前途有了认识,有了希望.也促进了我们去更加努力地工作,从而实现一名农村信息技术老师应有的价值.
2,提高了专业知识水平
此次培训的给我们上课的老师都是来自教学第一线,他们的教学经验,专业知识水平都一等的.经过他们的讲解,让我认识到学无止尽,自己的专业知识水平还有待于提高.要今后的教学生活中还需不断地学习,充电.
3,教育理念得到更新
通过这几天的集中理论学习,我们逐步更新了教育教学观念,了解了先进的教育科学基本理论,现代教育观,学生观和学习观,在教学活动中遵循客观规律,调整自身的角色和教学方式,把素质教育贯穿到学科教学过程中.在培训期间,老师们组织我们研讨,观摩优秀中小学教育教学课例,教学设计,课题研究等,使我们能够理论联系实际,切实提高教育教学的能力和水平.在培训中,老师带领我们从多角度,多层面对教学课例,教学设计,课题研究讨论,使我们想到了一些从未想过的问题,发现了各自的差距与不足,对原有的教育理念产生了强烈的冲击.
在培训中,老师带领我们对现行的教材进行分透彻的分析,使我们在对教材的认识和理解上又进了一步,这样在教学中就会应用自如,能把握住教学的重点,难点.
5,教育教学理论掌握得更为系统
通过这次培训,使我们对教育教学的理论与方法掌握得更加系统,使我感到比原来站得高了,看得远了,有一种"天更蓝,地更绿,水更清"的感觉.短暂的几天学习,使我对一些教育观念的理解更加深刻;对教学理论的认识更加明晰;对开展教研活动的方式更加明确;对投身教育改革的激情更加充沛.此次师培训使我补了元气,添了灵气,去了骄气,焕发出无限生机.
⑦ 激光焊接都能焊接哪些材料
一:金属材料的激光焊接
铝合金的激光焊接
铝及其铝合至激光焊接的主要困难是它对10. 8pon波长的Co2激光束的反射率高。铝是热和电的良导体,高密度的自由电子使它成为光的良好反射体,起始表面反射率超过90%,也就是说,深熔焊必须在小千10%的输人能量开始,这就要求很高的输入功率以保证焊接开始时必需的功率密度,而一且小孔生成。它对光束的吸收率迅速提高,甚至可达到90%。从而使焊接过程顺利进行。铝及其合金焊接时。随着温度的升高,氢在铝中的溶解度急剧增大,溶解千其中的氢成为焊缝的缺陷源。焊缝中多存在气孔,深熔焊时根部可能出现空洞,焊道成形较差。
最近,汽车用铭合金的激光焊接受到关注,进行了许多探讨,已对铝合金车A凶州子了YAG激光焊。通常采用高Si的Al焊丝进行YAG激光焊接。利用3kW光纤传送YAG激光对6 X X X系列的合金进行焊接,尤其探讨了激光束的匹配问题,以及间隙许允度及重力的影响,向上、向下及横向焊接都可以。其他,还进行了各种台金YAG激光的对接、搭接及I形接头焊接试验,比较了其焊接性及各种保护气体下接头的杭拉强度,进行了铸造材和挤出材的YAG激光焊接,探讨了气孔生成及各种焊接条件的影响。
镁合金的激光焊接
Mg合金密度比Al小36%,作为高比强材料受到关注。因此进行了脉冲YAG激光和连续C02激光焊接试验,对于板厚1.8MM的AZ31B-H244合金(3.27%Al, 0.79%Zn)各种缺陷较少的最佳焊接条件为平均功率0.8kW, 5ms, 120Hz, 300mm/s,焦点尺寸0. 42mm,连续C02激光焊接获得了良好的熔透焊缝。还测定了YAG激光焊接区的硬度分布,发现HAZ组织窄,几乎没有软化。
钢的激光焊接
(1)低合金高强度钢
低合金高强度钢的激光焊接,只要所选择的焊接参数适当,就可以得到与母材力学性能相当的接头。HY-130钢是一种典型的低合金高强
度钢‘经过调质处理,它具有很高的强度和较高的抗裂性。用常规焊接方法焊,其焊缝和HAZ组织是粗晶、部分细晶及原始组织的棍合体,接头的韧性和扰裂性与母材相比要差得多,而且焊态下焊缝和HAZ金属组织对冷裂纹特别敏感。激光焊焊接接头不仅具有高的强度,而且其有良好的韧性和良好的抗裂性。其有以下原因。
①激光焊焊缝细、HAZ姐织窄。在冲击试验时,裂故并不沿焊缝砌I AZ姐织扩展,常常是扩展进母材。冲击断口的扫描电镜观察充分说明了这一点,断口上大部分区域是未受热影响的母材,因此整个接头的抗裂性,实际上很大一部分是由母材所提供的。
②从接头的硬度和显微硬度的分布来看,激光焊其有较高的硬度和较陡的硬度梯度,这表明可能有较大的应力集中出现。但是,在硬度较高的区域。正对应于细小的组织。高的硬度和细小的组织的共生效应使得接头既有高的强度,又有足够的韧性。
③激光焊焊缝HAZ组织主要为马氏体,这是由干它的焊接速度高、热输入小所造成的。HY-130钢中碳的质量分数很小(约0.1%)。焊接过程中由于冷却速度快,形成低碳马氏体,这种组织的练合性能优于捍条电弧焊和熔化极气体保护焊中产生的针状铁素体和马氏体的混合物。再加上晶粒细小得多,接头性能无疑是优良的。
④HY-130激光焊时,焊桔中的有害元素大大减少,产生了净化效应,提高了接头的韧性。
(2)不锈钢
奥氏体不锈钢由于具有良好的抗腐蚀性,以及高温和低温韧性而获得广泛的应用。这类不锈钢的特点是合金元素含量高,热导性仅为低碳钢的1/3,线膨胀系数大,为低碳钢的1. 5倍。
对Ni-Cr系不锈钢进行焊接时,材料具有很高的能量吸收率和熔化效率。用激光焊焊接时,由子焊接速度快,减轻了不锈钢焊接时的过热现象和线膨胀系数大的不良影响,焊缝无气孔、夹杂等缺陷,接头强度和母材相当。用小功率激光焊焊接薄板,可以获得外观上成形良好、焊缝平滑美观的接头。
不锈钢的激光焊,可用于核电站中不锈钢、核燃料包等的焊接,也可以用于化工等其他行业。
(3)碳素钢
由于激光焊时的加热速度和冷却速度非常快,所以在焊接碳素钢时。随着含碳量的增加,焊接裂纹和缺口敏感性也会增加。
硅钢
硅钢片是一种应用广泛的电磁材料,在轧制过程中为了保证生产线运行的连续性,需要对硅钢薄片进行焊接,但硅钢中Si的质量分数高(约3%李,Si对二Fe其有强烈的固深强化作用,使硅钢的硬度、强度增加,塑性、韧性急剧下降,而且冷轧造成的加工硬化,使强度、硬度进一步增加。硅钢的热导率仅为纯铁的50%,热敏性大,易发生过热使晶粒长大,而且晶粒一旦长大,就很难通过热处理使之细化。目前,工业中采用TIG焊,存在的主要问题是接头脆化,焊态下接头的反复弯曲次数低或者不能弯曲,因而不得不在焊后增加一道火焰退火工序。这样既增加了工艺流程复杂性,也降低了生产效率。
铜及铜合金的焊接
铜及铜合金兵有优良的导电、导热性能,冷、热加工性良好,其有高的扰氧化性和较高的强度。在电气、电子、动力、化工等工业部门中应用较广。
(1)铜及铜合金的分类
铜及铜合金可分为紫铜、黄铜、青铜及白铜等。紫铜为铜含量不小于99.5%的工业纯铜;普通黄铜是铜和锌的二元合金,表面呈淡黄色;凡不以锌、镍为主要组成而以锡、铝、硅等元素为主要组成的铜合金,称为青铜;白铜为含镍量50%的铜镍合金。
(2)铜及铜合金的焊接性
焊接铜和铜合金易产生未熔合与未焊透。故应采用能量集中、大功率的热源并配合预热措施;在工件厚度较薄或结构刚度较小。又无防止变形措施时,焊后很容易产生较大的变形,而当焊接接头受到较大的刚性约束时,易产生焊接应力;焊接铜及铜合金时还易产生热裂纹:
气孔是铜及铜合金焊接时的常见缺陷,紫铜焊缝中的气孔主要是氢气孔。总的来讲铜及其合金焊接具有如下特点。
①铜的导热性和热容量大,焊接输入热量宜大,必要时作适当预热。
②铜及铜合金的线膨胀系数大,凝固时收缩率也较大,因此,焊接变形大,焊件刚度大时易产生裂纹。应采用窄焊道,焊后立即轻轻敲击可细化晶粒,减小残余应力及变形。一些铜合金如黄铜,焊后有时需经270^-560℃退火处理,以消除应力,防止“自裂”现象。
③铜在液态时易氧化,生成的氧化亚铜(Cu20)和铜形成低熔点共晶体,分布在晶界,已引起裂纹。用于焊接的紫铜含氧量,一般应<0.03%,重要件应<0.01%.
④铜在液戊时能溶解大量的氢,在凝固冷却过程中,溶解度大大减小。氢还能和氧化亚铜反应,生成水蒸气,因而引起气孔。
由于铜的热导率高(超过铁的热导率3倍以上),线膨胀系数大(比钢的线膨胀系数大30%),凝固收缩率值大(比钢大1倍),液态时对氧的活性高。氢在其中的溶解度大等原因。铜的焊接是相当困难的。铜的性质决定了它在焊接过程中产生强烈的应力和变形、焊缝形成气孔和裂纹的倾向高。由于其导热率高,所以铜焊接时必须要用集中的强热源(如激光、电子束、离子束等)。此外,同在高温时的塑性低和热导率高要求采用预热。铜的焊缝具有显著的多孔的特点,这是由于在金属冷却和结晶过程中有气体从其中析出而造成的,铜的熔点比较低
而热导率高,大大地加速了焊接时冷却和结晶过程,这妨碍了在常规下的电弧焊。弧柱中卷入的或溶解的气体从焊缝金属或近缝区析出。残留在金属中的气体可能在金属中造成气体的过饱和熔液或造成气孔。过饱和熔液的形成会导致裂纹。因为铜在高温下的塑性低。气体从过饱和熔液吸出时的压力可能使铜产生破坏。合金元素对气体在液态铜中的溶解度有影响。研究表明,A1, S1, Zn可以减少黄铜焊缝中的多孔性,而Ma反而增加多孔性。前苏联的科学家研究表明Zr, Ti, Be, Cr也能降低铜焊缝中的多孔性。电阻焊时由于黄铜的电阻率低、热导率高,因而很难形成稳定的焊接熔池而实现理想焊缝,甚至无法焊接,激光焊时由于铜及铜合金对激光具有其强烈的反射作用,一般情况下也较难实现连续深熔焊。
耐热合金的激光焊接
许多镍基和铁基耐热合金都可以进行脉冲和连续激光焊接,且都可以获得好的激光焊缝。通过对铁基合金M-152和航空发动机中使用的三种镍基耐热合金(FK33. C263. N75)的激光焊接表明,接头力学性能与母材几乎相当。
Dop-14合金和Gop-26合金是两种宇航用铱基耐热合金,它们具有很高的熔点,具有优良的高温强度和抗氧化性,用激光对其进行焊接时,缝晶粒很细,可以消除金属针在晶界偏析所产生的热裂现象,获得无裂纹的焊缝,而用常规的钨极氢弧焊则是难以办到的。异种金属的激光焊接异种金属的激光焊接是指两种不同金属的激光熔焊。异种金属是否可焊及接头的强度,取决于两种金属的物理性质,如熔点、沸点等。若两种材料的熔、沸点接近,能形成较为牢固连接激光焊接的参数范围较大,熔区可以形成良好的合金结构,激光焊接的参数范围较大。
激光焊接可以在许多类异种金属之间进行,研究表明,铜一镍、镍一钦、钦一钥、低碳钢一铜等异种金属在一定条件下均可以进行激光焊接。
⑧ 在腐蚀式样的制备和电化学式样的制备中式样焊接之后为什么要进行密封
在腐蚀式样的制备和电化学式样的制备中式样焊接之后为什么要进行密封
采用脉冲腐蚀和直流电化学腐蚀两种方法制备多孔硅,对这两种方法
制备的多孔硅样品进行了扫描电镜和荧光光谱测量,发现脉冲腐蚀制备的多孔硅样品比直流腐蚀制备的多孔硅
⑨ 焊接检验破坏性试验中,焊缝电镜试验,为什么是破坏性试验
焊接检验破坏性试验中,焊缝电镜试验需要将试剖开成焊道截面,因此是破坏性试验。
⑩ 扫描电镜的主要用途
大景深图像是扫描电镜观察的特色,例如:生物学,植物学,地质学,冶金学等等。观察可以是一个样品的表面,也可以是一个切开的面,或是一个断面。冶金学家已兴奋地直接看到原始的或磨损的表面。可以很方便地研究氧化物表面,晶体的生长或腐蚀的缺陷。它一方面可更直接地检查纸,纺织品,自然的或制备过的木头的细微结构,生物学家可用它研究小的易碎样品的结构。例如:花粉颗粒,硅藻和昆虫。另一方面,它可以拍出与样品表面相应的立体感强的照片。 在扫描电镜应用中,很多集中在半导体器件和集成电路方面,它可以很详细地检查器件工作时局部表面电压变化的实际情况,这是因为这种变化会带来象的反差的变化。焊接开裂和腐蚀表面的细节或相互关系可以很容易地观察到。利用束感生电流,可以观测半导体P—N结内部缺陷。 电子束与样品作用区内,还发射与样品物质其他性质有关信号。例如:与样品化学成分分布相关的,背散射电子,特征X射线,俄歇电子,阴极荧光,样品吸收电流等;与样品晶体结构相关的,背散射电子衍射现象的探测;与半导体材料电学性能相关的,二次电子信号、电子束感生电流信号;在观察薄样品时产生的透射电子信号等。目前分别有商品化的探测器和装置可安装在扫描电镜样品分析室,用于探测和定性定量分析样品物质的相关信息。 扫描电镜对于固体材料的研究应用非常广泛,没有任何一种仪器能够和其相提并论。对于固体材料的全面特征的描述,扫描电镜是至关重要的。 具体功能用途归纳如下: 1、扫描电镜追求固体物质高分辨的形貌,形态图像(二次电子探测器SEI)-形貌分析(表面几何形态,形状,尺寸) 2、显示化学成分的空间变化,基于化学成分的相鉴定---化学成分像分布,微区化学成分分析. 1)用x射线能谱仪或波谱(EDSorWDS)采集特征x射线信号,生成与样品形貌相对应的,元素面分布图或者进行定点化学成分定性定量分析,相鉴定。 2)利用背散射电子BSE基于平均原子序数(一般和相对密度相关)反差,生成化学成分相的分布图像; 3)利用阴极荧光,基于某些痕量元素(如过渡金属元素,稀土元素等)受电子束激发的光强反差,生成的痕量元素分布图像。 4)利用样品电流,基于平均原子序数反差,生成的化学成分相的分布图像,该图像与背散射电子图像亮暗相反。