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银铜基钎料的力学性能及焊接性能优异,将其应用于钛与钢的钎焊时,不仅可减少接头脆性相的产生,且能避免α→β钛的相变,具有良好的工程应用前景。本文针对Ag-Cu-Sn钎料钎焊钛/钢接头强度较低的问题,在Ag42Cu50Sn8合金的基础上添加少量Ni元素,制备了一种力学性能及焊接性能良好的Ag-(Cu,Ni)-Sn急冷钎料箔,应用于TA2钛与Q235钢的钎焊,并研究了Ni含量对钎料合金和钎接接头组织及性能的影响规律。研究结果表明: Ag42Cu50Sn8合金的凝固组织主要由 FCC的α-Ag相、β-Cu相及少量的中间相Cu13.7Sn组成。常规凝固合金的先析相β-Cu以粗大的树枝晶为特征,枝晶间分布着((Ag)+β-Cu)共晶相。而急冷合金的β-Cu相以细小均匀的等轴晶为特征,弥散分布于基体共晶相中。合金的熔化温度范围是614~617℃。合金的抗拉强度和伸长率分别为29.4 MPa和6.8％。 Ag-Cu-Sn-Ni合金的凝固组织主要由α-Ag、β-Cu、少量的Cu13.7Sn及Ni17Sn3相组成。Ni元素的添加使钎料组织显著细化,β-Cu相的树枝晶特征逐渐变得不显著;在细晶强化和固溶强化的双重作用下,急冷合金的力学性能得到改善;熔点略有升高。当含 Ni量由0%增至1.2%时,合金的晶粒尺寸由1175μm减小到412μm,强度及伸长率分别提高到197MPa和20%,Ag42Cu49.2Sn8Ni0.8合金的熔化温度范围升至680~728℃。 Ni元素的适量添加可细化焊缝组织,增强钎料与母材钢板的冶金结合作用,改变接头中钛侧过渡层中金属间化合物的大小及分布,进而引起接头强度的变化。当Ni含量由0%增至0.6%时,钛侧过渡层的双层结构逐渐显著,细小针状的金属间化合物 Ti2(Cu, Ni)、(Cu,Ni)3Sn趋于均匀分布,使钎料与TA2钛结合得更加紧密,接头抗剪强度由119.9MPa提高到144.3MPa;进一步增加Ni到1.2%,钛侧过渡层的TiSn(Cu,Ni)相粗化并呈不规则分布,界面的结合力下降,接头强度降至107.9MPa。在焊接电流20A、加热时间15s、保温时间15s的最佳焊接工艺参数下,TA2钛/Ag-Cu-Sn-Ni/Q235钢接头钎缝填充饱满,钎缝与母材界面结合紧密,未产生明显的焊接缺陷。