本文主要研究内容
作者罗毓（2019）在《TiB2/BN陶瓷与铜的钎焊工艺试验与残余应力分析》一文中研究指出：随着现代科学技术的不断进步,对材料性能要求也越来越高,经常希望其具有良好的综合性能。TiB2/BN陶瓷与铜的接合,能够在发挥陶瓷与铜各自优异性能的同时,弥补自身的一些性能缺陷。但是,由于二者的弹性模量、线膨胀系数,化学键等因素的差异,会给其接合带来一定难度。本文基于此现象,对陶瓷采用线切割加工,并针对陶瓷的加工速度和表面粗糙度这两个优化目标,对陶瓷的线切割加工进行优化。接着采用Cu-Ti-Sn钎料对陶瓷与铜进行钎焊连接,通过调整Sn粉末的质量分数为10 wt%、15wt%、20wt%,以及焊接温度和保温时间,研究钎料在陶瓷表面的润湿面积和润湿角,分析其在陶瓷表面的润湿性。研究了多因素对润湿效果的影响。最后,还利用ANSYS软件模拟TiB2/BN陶瓷与紫铜的钎焊残余应力变化规律。得到结论如下:（1）在陶瓷材料的线切割加工中,效应管的数量对加工速度影响十分明显,脉间脉宽比对表面粗糙度影响十分明显。在收集试验数据和正交优化后,结合实际试验中出现的问题,为了避免由于加工电流过大,造成断丝。综合考虑试样的加工速度和表面粗糙度之后,最佳工艺的电参数为脉冲宽度24μs、脉宽比4、效应管5根、空载电压110V。（2）活性钎料中,Sn元素的增加,会降低钎料的液相线,促进钎料在陶瓷表面的润湿,但是在含量超过一定量之后变化不大,而且过多的Sn会导致接头变脆,降低接头质量。钎焊温度对钎料铺展面积影响较大,高的钎焊温度能够加快钎料中的活性元素的扩散,促进钎料与陶瓷发生界面反应,生成界面反应层。焊接温度和保温时间对润湿角的影响较大,焊接温度越高,保温时间越长,钎料润湿角越小,但较长的保温时间也会造成钎料的过渡流淌。当Sn含量为15wt%,焊接温度为920℃,保温15min,钎料在陶瓷表面润湿性较好。（3）ANSYS有限元模拟的结果显示,在其他条件不变的情况下,相对于改变冷却温度,冷却速度的改变对残余应力的影响更大,所以改变冷却速度可以较明显的缓解残余应力。在820℃、870℃、920℃和970℃这四个温度下,随着温度的增加,残余应变化的幅度不大。依据模拟分析结果和实际试验情况,保证焊接成功率的情况下,选择温度为920℃。当冷却速度越快时,残余应力随之增大,剪切应力的增幅大于轴向应力。在不同冷却速度下,残余应力的增大幅度不一样,温度从10℃/min到15℃/min的区域内,残余应力增大的速率大于其他两个区间。采用10℃/min的冷却速度,既可以达到减小残余应力的目的,也可以提高工作效率,节约大量的时间。Cu基钎料与Ag基钎料在钎料层和陶瓷侧的残余应力分布规律相似,相比Ag基钎料,Cu基钎料的轴向应力和剪切应力值更小。接头剪应力和轴向应力会随着钎料层厚度变化而变化,当钎料层厚度为0.1mm时,接头上存在着较大剪切应力。在钎料层厚度为0.3mm时,接头上存在着较大轴向应力。在综合残余应力、钎料的填充以及钎料层属于强度薄弱区域这三个因素之后,选择0.2mm作为钎料层厚度时,接头的剪切应力和轴向应力都较小。（4）在X方向上,陶瓷侧距离陶瓷和钎料层结合面0.5mm处,会存在较大残余应力。陶瓷侧轴向应力影响陶瓷内部裂纹的扩展能力,最大剪切应力会出现在接头左右两端的陶瓷与钎料层结合面处。陶瓷侧轴向应力大致呈“W”型分布,两和中心线部位的残余应力最高,接头左右侧存在较大的剪切应力,其值大小相等,方向相反。通过本章的研究分析,选用Cu基钎料,钎料层厚度为0.2mm,焊接温度为920℃,冷却速度为10℃/min,在满足焊接要求的情况下,减少冷却时间提高效率。
Abstract
sui zhao xian dai ke xue ji shu de bu duan jin bu ,dui cai liao xing neng yao qiu ye yue lai yue gao ,jing chang xi wang ji ju you liang hao de zeng ge xing neng 。TiB2/BNtao ci yu tong de jie ge ,neng gou zai fa hui tao ci yu tong ge zi you yi xing neng de tong shi ,mi bu zi shen de yi xie xing neng que xian 。dan shi ,you yu er zhe de dan xing mo liang 、xian peng zhang ji shu ,hua xue jian deng yin su de cha yi ,hui gei ji jie ge dai lai yi ding nan du 。ben wen ji yu ci xian xiang ,dui tao ci cai yong xian qie ge jia gong ,bing zhen dui tao ci de jia gong su du he biao mian cu cao du zhe liang ge you hua mu biao ,dui tao ci de xian qie ge jia gong jin hang you hua 。jie zhao cai yong Cu-Ti-Snqian liao dui tao ci yu tong jin hang qian han lian jie ,tong guo diao zheng Snfen mo de zhi liang fen shu wei 10 wt%、15wt%、20wt%,yi ji han jie wen du he bao wen shi jian ,yan jiu qian liao zai tao ci biao mian de run shi mian ji he run shi jiao ,fen xi ji zai tao ci biao mian de run shi xing 。yan jiu le duo yin su dui run shi xiao guo de ying xiang 。zui hou ,hai li yong ANSYSruan jian mo ni TiB2/BNtao ci yu zi tong de qian han can yu ying li bian hua gui lv 。de dao jie lun ru xia :（1）zai tao ci cai liao de xian qie ge jia gong zhong ,xiao ying guan de shu liang dui jia gong su du ying xiang shi fen ming xian ,mai jian mai kuan bi dui biao mian cu cao du ying xiang shi fen ming xian 。zai shou ji shi yan shu ju he zheng jiao you hua hou ,jie ge shi ji shi yan zhong chu xian de wen ti ,wei le bi mian you yu jia gong dian liu guo da ,zao cheng duan si 。zeng ge kao lv shi yang de jia gong su du he biao mian cu cao du zhi hou ,zui jia gong yi de dian can shu wei mai chong kuan du 24μs、mai kuan bi 4、xiao ying guan 5gen 、kong zai dian ya 110V。（2）huo xing qian liao zhong ,Snyuan su de zeng jia ,hui jiang di qian liao de ye xiang xian ,cu jin qian liao zai tao ci biao mian de run shi ,dan shi zai han liang chao guo yi ding liang zhi hou bian hua bu da ,er ju guo duo de Snhui dao zhi jie tou bian cui ,jiang di jie tou zhi liang 。qian han wen du dui qian liao pu zhan mian ji ying xiang jiao da ,gao de qian han wen du neng gou jia kuai qian liao zhong de huo xing yuan su de kuo san ,cu jin qian liao yu tao ci fa sheng jie mian fan ying ,sheng cheng jie mian fan ying ceng 。han jie wen du he bao wen shi jian dui run shi jiao de ying xiang jiao da ,han jie wen du yue gao ,bao wen shi jian yue chang ,qian liao run shi jiao yue xiao ,dan jiao chang de bao wen shi jian ye hui zao cheng qian liao de guo du liu tang 。dang Snhan liang wei 15wt%,han jie wen du wei 920℃,bao wen 15min,qian liao zai tao ci biao mian run shi xing jiao hao 。（3）ANSYSyou xian yuan mo ni de jie guo xian shi ,zai ji ta tiao jian bu bian de qing kuang xia ,xiang dui yu gai bian leng que wen du ,leng que su du de gai bian dui can yu ying li de ying xiang geng da ,suo yi gai bian leng que su du ke yi jiao ming xian de huan jie can yu ying li 。zai 820℃、870℃、920℃he 970℃zhe si ge wen du xia ,sui zhao wen du de zeng jia ,can yu ying bian hua de fu du bu da 。yi ju mo ni fen xi jie guo he shi ji shi yan qing kuang ,bao zheng han jie cheng gong lv de qing kuang xia ,shua ze wen du wei 920℃。dang leng que su du yue kuai shi ,can yu ying li sui zhi zeng da ,jian qie ying li de zeng fu da yu zhou xiang ying li 。zai bu tong leng que su du xia ,can yu ying li de zeng da fu du bu yi yang ,wen du cong 10℃/mindao 15℃/minde ou yu nei ,can yu ying li zeng da de su lv da yu ji ta liang ge ou jian 。cai yong 10℃/minde leng que su du ,ji ke yi da dao jian xiao can yu ying li de mu de ,ye ke yi di gao gong zuo xiao lv ,jie yao da liang de shi jian 。Cuji qian liao yu Agji qian liao zai qian liao ceng he tao ci ce de can yu ying li fen bu gui lv xiang shi ,xiang bi Agji qian liao ,Cuji qian liao de zhou xiang ying li he jian qie ying li zhi geng xiao 。jie tou jian ying li he zhou xiang ying li hui sui zhao qian liao ceng hou du bian hua er bian hua ,dang qian liao ceng hou du wei 0.1mmshi ,jie tou shang cun zai zhao jiao da jian qie ying li 。zai qian liao ceng hou du wei 0.3mmshi ,jie tou shang cun zai zhao jiao da zhou xiang ying li 。zai zeng ge can yu ying li 、qian liao de tian chong yi ji qian liao ceng shu yu jiang du bao ruo ou yu zhe san ge yin su zhi hou ,shua ze 0.2mmzuo wei qian liao ceng hou du shi ,jie tou de jian qie ying li he zhou xiang ying li dou jiao xiao 。（4）zai Xfang xiang shang ,tao ci ce ju li tao ci he qian liao ceng jie ge mian 0.5mmchu ,hui cun zai jiao da can yu ying li 。tao ci ce zhou xiang ying li ying xiang tao ci nei bu lie wen de kuo zhan neng li ,zui da jian qie ying li hui chu xian zai jie tou zuo you liang duan de tao ci yu qian liao ceng jie ge mian chu 。tao ci ce zhou xiang ying li da zhi cheng “W”xing fen bu ,liang he zhong xin xian bu wei de can yu ying li zui gao ,jie tou zuo you ce cun zai jiao da de jian qie ying li ,ji zhi da xiao xiang deng ,fang xiang xiang fan 。tong guo ben zhang de yan jiu fen xi ,shua yong Cuji qian liao ,qian liao ceng hou du wei 0.2mm,han jie wen du wei 920℃,leng que su du wei 10℃/min,zai man zu han jie yao qiu de qing kuang xia ,jian shao leng que shi jian di gao xiao lv 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自长江大学的罗毓，发表于刊物长江大学2019-09-04论文，是一篇关于陶瓷论文,活性钎焊论文,有限元分析论文,数控线切割加工论文,长江大学2019-09-04论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自长江大学2019-09-04论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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