XHBNi-5钎料真空钎焊不锈钢废气再循环冷却器工艺研究

摘要

本文针对不锈钢废气再循环冷却器的断裂失效情况，验证了XHBNi-5钎料应用于不锈钢废气再循环冷却器真空钎焊的可行性，利用金相分析、扫描电子显微镜、能谱分析和X-ray衍射等手段，对钎料固液温度区间其在不锈钢表面的铺展润湿行为，和其真空钎焊不锈钢的接头金属学特征进行分析，与BNi-5真空钎焊不锈钢接头进行了对比，最后完成了产品试验，结果如下：
　　钎料加热至固相线温度后，低熔点的富P相析出，主要为介稳态的Ni-P化合物和Ni-Cr-P相，随着温度升高，析出液相增加发生聚集，先行在不锈钢表面进行铺展形成润湿环，温度进一步升高，钎料在润湿环基础上继续铺展，界面处钎料组织为不含P的Ni基固溶体，无P的化合物相存在，P主要存在钎料铺展的表层，在整个铺展过程中伴随着钎料元素Ni、Cr向母材的扩散和母材元素Fe向钎料中溶解，溶解和扩散的程度随着钎焊温度的升高而上升，钎料中P、Si元素基本不发生向母材的扩散作用。
　　钎焊工艺规范为1080/15min℃的304/XHBNi-5/304接头界面中主要存在Ni(s,s)、Cr6Ni4P5和Ni(s,s)+Cr6Ni4P5共晶相组织，靠近界面的钎料组织为不含P的Ni(s,s)，含P的化合物相和共晶相存在于钎焊圆角表层和钎缝中央；XHBNi-5钎料真空钎焊奥氏体不锈钢接头界面处不存在Fe-P化合物相，是由于钎料中存在Ni的缘故，XHBNi-5钎料可以应用在不锈钢废气再循环冷却器上。
　　采用XHBNi-5钎料真空钎焊304奥氏体不锈钢接头组织相比BNi-5，其钎焊接头存在不连续、组织细小的化合物相，不存在裂纹，母材晶粒长大不明显，钎焊圆角前沿组织显微硬度高，接头断裂在化合物共晶相层，接头抗剪强度高，产品试验中采用XHBNi-5钎料的产品均满足使用要求，目前钎料已应用到实际生产中。

目录

XHBNi-5钎料真空钎焊不锈钢废气再循环冷却器工艺研究硕

Study On Process Of Vacuum Brazing Of Stainless Steel Exhaust Gas Recirculation Cooler Used XHBNi-5 Brazing-Alloy

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 概述

1.2 不锈钢高温真空钎焊的国内外研究现状

1.3 本文研究的主要内容

第2章 不锈钢废气再循环冷却器试制

2.1 不锈钢EGR冷却器概述

2.2 不锈钢EGR冷却器在试制过程中的断裂失效

2.3 新问题的提出

第3章 XHBNi-5钎料熔融特性及润湿铺展行为研究

3.1 实验材料、设备及试验方案

3.2 不同加热温度下XHBNi-5钎料的熔融特性铺展特点

3.3 XHBNi-5钎料膏在304不锈钢表面铺展过程中扩散行为

3.4 XHBNi-5钎料在304不锈钢表面润湿铺展过程分析

3.5 本章小结

第4章 XHBNi-5钎料真空钎焊304不锈钢过程中磷的作用机制

4.1 XHBNi-5钎焊304不锈钢界面特征

4.2 XHBNi-5钎焊430不锈钢钎缝界面特征

4.3 CuP5钎焊304不锈钢接头的界面特征

4.4 P的作用机制及XHBNi-5钎焊304不锈钢接头形成过程分析

4.5 本章小结

第5章 XHBNi-5与BNi-5真空钎焊304不锈钢管板接头特征对比

5.1 BNi-5钎焊圆角界面特征

5.2 XHBNi-5与BNi-5钎焊圆角界面特征对比

5.3 XHBNi-5与BNi-5接头综合性能对比

5.4 产品试验

5.5 本章小结

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