為了改善Ni 基釺料釺焊接頭脆硬的共晶組織，本文采用BNi7 9% Cu 複合釺料對純鎳進行真空釺焊。結果表明: 溫度越高，間隙越大，擴散影響區越大，釺縫區顯微硬度越低，擴散影響區顯微硬度越高。當釺焊接頭間隙為30 μm，溫度960℃時，釺縫接頭主要由等溫凝固區、非等溫凝固區和擴散影響區組成。等溫凝固區為負( Cr、Cu) 的γ( Ni) 固溶體，非等溫凝固區為γ( Ni) Ni3P 共晶組織，擴散影響區為少量的共晶組織和γ( Ni) 固溶體；而溫度980℃時，釺焊接頭是由中心的Ni3 P組織和擴散影響區的γ( Ni) 固溶體組成。當釺焊接頭間隙為100 μm 時，其擴散影響區的範圍要比30 μm 的大，在960℃時，釺縫填充不好，有很多孔洞。

真空釺焊爐

鎳基系列釺料釺焊接頭具有強度高、抗氧化、耐腐蝕，尤其是具有優異的高溫性能，被廣泛的用于生産形狀複雜、工作條件惡劣的高溫組件中，特别在航空、航天領域應用十分廣泛。然而鎳基釺料中含有較多的B、Si 等元素降熔元素，易形成脆性共晶組織，緻使釺縫變脆，也是裂紋産生的源頭。為了減少共晶組織對釺縫的影響，常常會延長保溫時間，進而使已形成脆性共晶組織元素充分擴散。

石昆等采用BNi2 釺料，對GH738 與GH4169鎳基合金進行真空釺焊，發現随着保溫時間的延長，釺縫固溶體的含量增加，當保溫45 min 時得到大部分為固溶體的釺縫。M. Pouranvari 等采用非晶态中間層Ni-Si-B( MBF30) 對GTD-111 鎳基高溫合金進行瞬态液相連，在保溫75 min 後可獲得完全等溫凝固的固溶體組織。盡管長時間保溫對形成固溶體有利，但是對于流動性極好，對母材侵蝕較小的BNi7 釺料來說，通過長時間保溫達到完全固溶是不能實現的。所以為了降低BNi7 釺料中P 元素對釺縫的危害，可以添加額外金屬，使固溶體的量增加，同時降低脆硬的Ni-P 共晶組織含量，提高釺縫組織的性能。路文江等在鎳镉硼矽系釺料中加入适量的銅，不但可以使釺料的熔點基本不變，而且還可以增加接頭内的固溶體，減少釺料中的金屬間化合物，并且提高了釺縫的耐腐蝕性。

本文采用BNi7 釺料和純Cu 粉末制成複合釺料，對純鎳進行真空釺焊，研究不同的釺焊參數下複合釺料形成内部組織及顯微硬度，同時了解溫度對鎳基釺料組織分布的影響。

1、實驗

BNi7 釺料是Ni-Cr-(P) 系釺料，為Ni-Cr-P 三元共晶組織。其化學組成如表1 所示，它的熔點為888℃，适宜釺焊溫度在927 ～1093℃之間。當加入9% Cu 時，經熱分儀測出，複合釺料的熔點為898℃。

采用BNi7 釺料粉末和純銅粉末，配制成質量比為91∶ 9 的複合釺料，選純鎳做母材，其尺寸為20mm × 10 mm × 3 mm，真空釺焊前，s*先用砂紙打磨，通過超聲波清洗15 min。然後将兩塊母材裝配成搭接接頭，中間用厚度為30 μm 鎳箔片控制釺焊間隙，如圖1 所示，并用中性膠固定釺料。釺焊試驗在KJL-1 型多功能科教真空釺焊爐中進行，真空度為5× 10-3Pa，釺焊工藝分别為：溫度960℃、釺焊接頭間隙30，100 μm，保溫時間為30 min；溫度980℃、釺焊接頭間隙30，100 μm，保溫時間為30 min，試驗采用随爐冷卻方式。通過VHX-600 型超景深顯微鏡對釺焊接頭組織進行觀察，再通過日立S-3400 掃描電鏡( SEM) 和能譜分析儀對接頭的成分進行分析，z*後通過HXD-1000TMC 型顯微硬度計對接頭進行顯微硬度測試，載荷0. 245 N，加載時間15 s。

2、結論

(1) 用鎳基釺料BNi7 9% Cu 釺焊純鎳時，當釺焊接頭間隙為30 μm，溫度960℃時，釺縫接頭由兩邊富Cr、Cu 的γ(Ni) 固溶體、中間的γ(Ni) Ni3P 共晶組織以及擴散影響區少量的共晶組織和γ(Ni) 固溶體組成，而溫度980℃時，釺焊接頭是由中心的Ni3P 組織和擴散影響區的γ(Ni) 固溶體組成。

(2) 相同的溫度下，間距越大，擴散影響區越大，相同的間距下，溫度越高，擴散影響區就越大。間距越大，内部固溶體的含量越多，越不易形成連續的共晶組織，越有利于釺縫的力學性能。

(3) 不同釺焊參數下的釺焊接頭顯微硬度的分布都是中間高兩邊低。相同釺焊接頭間隙下，釺縫區溫度越高，其硬度越低，擴散影響區恰好相反。相同溫度下，釺焊接頭的顯微硬度間距越大，硬度也是越低。

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