釬焊工藝參數對銅釬焊接頭組織及性能的影響

高溫釬焊真空爐銅及銅合金具有良好的導電性、導熱性和耐蝕性，而鋼具有強度高、價格低等優勢，這兩種材料都在工業生產中得到了廣泛應用。然而在實際生產中，為了結構及成本的需要，常常需要把這兩種金屬連接在一起。目前，焊接銅與鋼主要采用的是熔化焊和壓力焊。然而，對于一些精密的結構件，由于釬焊方法的連接溫度一般較低，焊后變形較小；出現裂紋、氣孔、偏析等問題的趨向小，宜采用釬焊方法對銅及鋼進行連接。目前關于銅及銅合金與鋼的釬焊所采用的釬料主要有Cu基釬料、Ag基釬料和Au基釬料。一般的Au基釬料的釬焊溫度超過1273K，非常接近純銅的熔點，只適合一些特殊銅合金與鋼的連接。相比于Cu-Zn釬料、Cu-P釬料，Ag-Cu釬料釬焊的銅/鋼接頭的耐蝕性更好。因此，采用Ag-Cu釬料，研究了釬焊溫度及保溫時間對接頭組織及性能的影響。

實驗用母材為紫銅和1Cr18Ni9Ti 不銹鋼。紫銅由99%的純銅組成。實驗前，用電火花線切割方法把銅切割成20mm×10mm×3mm的金相用試件和50mm×10mm×3mm的測強度試件。把不銹鋼切割成10mm×10mm×2mm的金相用試件和50mm×10mm×2mm的測強度試件。為了獲取釬焊接頭的力學性能，搭接長度約為2.5mm。釬料為直徑0.8mm的Ag-72Cu釬料絲，放置在接頭邊緣。實驗在真空爐中進行，真空度小于8×10-3Pa。連接溫度T=1093～1223K，連接時間t=120～1500s。

高溫釬焊真空爐采用Ag-Cu釬料釬焊銅和不銹鋼，接頭的界面結構如下：靠近Cu側的為柱狀的Cu(s.s)，釬縫中心為Ag(s.s)+Cu(s.s)。隨著釬焊溫度的升高或保溫時間的延長，接頭中柱狀的Cu(s.s)厚度增加，而釬縫中心的Ag(s.s)+Cu(s.s)厚度變小。在釬焊溫度溫度為1173K、保溫時間為300s時，接頭的抗剪強度Z大，為214MPa。