机械工程学报

作者：李昕悦, 李健, 张健康, 林盼盼, 林铁松, 何鹏

单位：1. 哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室 哈尔滨 150001;2. 陆军装甲兵学院士官学校 长春 130117;3. 贵研铂业股份有限公司 昆明 650000

关键词：Al2O3陶瓷,AgCu28-B2O3钎料,空气反应钎焊,Cu2Al6B4O17晶须,工艺参数,反应机理；

基金：国家磁约束核聚变能发展研究专项(2019YFE03100100)、国家自然科学基金(51974101，51975150，U21A20128，52175302)、黑龙江省自然科学基金(JQ2020E003)、云南省重大科技专项(202002AB080001-1)和中国-乌克兰材料连接与先进制造“一带一路”联合实验室建设与联合研究(2020YFE0205304)资助项目。

为了以低成本获得性能良好的Al2O3陶瓷连接接头,开发AgCu28-20B2O3钎料,将其应用于空气反应钎焊连接Al2O3陶瓷。B2O3可以有效改善AgCu28钎料对Al2O3陶瓷表面的润湿性。钎焊过程中Cu粉被氧化成CuO,并进一步与Al2O3、B2O3发生反应,生成Cu2Al6B4O17晶须,进而获得性能优异的可靠接头。当保温时间为60 min,连接温度高于950℃时,可以实现Al2O3陶瓷接头的有效连接,钎缝中心区主要为Ag,靠近界面处为CuO与Cu3B2O6的混合相及棒状Cu2Al6B4O17晶须,接头抗剪强度随温度升高而升高。当连接温度高于1 100℃后,晶须在高温下分解成无定型颗粒状产物,接头抗剪强度下降。最佳工艺参数为T=1 050℃,t=60 min,接头的抗剪强度达到了70.9 MPa,断裂发生在焊缝中靠近Al2O3母材处。开发一种用于Al2O3连接的复合钎料,并在接头中合成了新型硼酸铜铝晶须,提高了接头的性能。

来源：2023年第10期

《机械工程学报》期刊编辑部

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