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[发明专利]一种实现Cu/Sn/Cu界面可逆连接的方法-CN201711246662.7有效
发明人： 李晓延;姚鹏;金凤阳;李扬;徐刘峰 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2017-12-01 - 公布日： 2020-03-27 - 主分类号： B23K28/02 文献下载
摘要：一种实现Cu/Sn/Cu界面可逆连接的方法，属于金属材料焊接与连接领域。本发明中Cu/Sn/Cu界面可逆连接，即为Cu/Sn/Cu界面钎焊连接扩散分离可逆过程。首先，在Cu/Sn/Cu界面钎焊连接阶段，通过对钎焊工艺参数及Sn焊料层厚度的控制，使焊后得到Cu/Cu3Sn/Cu界面。在连接界面的扩散分离阶段，对Cu/Cu3Sn/Cu连接界面进行加热时效，时效过程中界面Cu、Sn原子发生扩散，使界面出现微孔洞，伴随着时效的进行，微孔洞数目逐步增多，并聚合、长大，最终在时效完成后形成微裂纹贯穿界面，且此时界面满足微电路测试方法标准中规定的焊料连接失效条件而被认定连接失效，因而连接界面实现了扩散分离。本发明验证了金属界面实现可逆连接的可行性，是焊接与连接领域的重大创新，具有重要意义。
一种实现 cu sn 界面可逆连接方法

[发明专利]一种在热电耦合作用下实现Cu/Cu₃Sn/Cu界面分离的方法-CN201910510361.3在审
发明人： 李晓延;韩旭;姚鹏;徐刘峰;陈达龙 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2019-06-13 - 公布日： 2019-10-01 - 主分类号： B23K1/008 文献下载
摘要：本发明涉及一种在热电耦合作用下实现Cu/Cu₃Sn/Cu界面分离的方法。Cu/Sn/Cu三明治结构试样放置于恒温管式炉中，通过控制工艺参数得到Cu/Cu₃Sn/Cu焊点。在界面分离试验中，将Cu/Cu₃Sn/Cu界面结构试样以搭接的形式固定于通电夹具上，并置于油浴锅中进行通电，通电过程中，界面Cu、Sn原子在浓度梯度、温度梯度及电子风力(电子与原子的碰撞作用)驱动下发生相变扩散，原子的扩散伴随着空位的扩散，空位在界面聚集形成微孔洞，并随着通电时间的延长及电流密度的增大，最终在界面形成贯穿整个界面的微裂纹，根据美国军用微电路测试方法标准判定界面分离。本发明通过施加电场实现了Cu/Cu₃Sn/Cu连接界面的分离，验证了在电场及热场耦合作用下金属界面实现可逆连接的可行性。
界面分离电场通电热电耦合空位扩散焊点夹具控制工艺参数三明治结构标准判定界面结构界面聚集界面形成金属界面可逆连接连接界面浓度梯度碰撞作用通电过程温度梯度耦合作用恒温管微电路微孔洞微裂纹油浴锅搭接炉中热场施加验证测试驱动风力贯穿试验

[发明专利]三明治式微型钎焊接头及其制备时所用夹具和方法-CN201610989688.X有效
发明人： 李晓延;姚鹏;梁晓波;李扬;金凤阳 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2016-11-10 - 公布日： 2019-08-09 - 主分类号： B23K3/00 文献下载
摘要：本发明提供了三明治式微型钎焊接头及其制备时所用夹具和方法。利用形状、尺寸一致的金属基板作为钎焊母材，并选取基板的一个表面作为待焊面，在上、下两个金属基板待焊面之间放置尺寸与待焊面一致的钎料层，形成金属基板/钎料层/金属基板结构，将该结构依次置于特制夹具之中，夹具包括金属底座、垫片、重量块三个部分，而后将夹具置于加热炉中进行钎焊，焊后即可得到上、下金属基板呈中心对齐且待焊面均实现完全连接的三明治式微型钎焊接头。这种钎焊接头的应用可有效解决当前电子制造焊点研究中存在的所用钎焊接头结构与实际焊点相差较大的问题，其制备所用夹具可保证上、下金属基板呈中心对齐，且可实现压力的精确调控，其制备方法成本较低，能有效提高接头质量与研究效率。
三明治式微钎焊接头及其制备所用夹具方法

[发明专利]一种基于不同表面高度差的锡膜厚度测试方法-CN201610996570.X有效
发明人： 李晓延;姚鹏;梁晓波;金凤阳;李扬 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2016-11-13 - 公布日： 2019-05-03 - 主分类号： G01B21/08 文献下载
摘要：一种基于不同表面高度差的锡膜厚度测试方法，属于金属材料微连接领域。锡膜沉积前，在金属衬底待沉积表面的局部区域放置覆盖层，锡膜沉积过程中，该区域无锡沉积，沉积完成并取走覆盖层，出现金属衬底露出区，该区边缘形成锡膜表面与露出金属衬底表面的高度差，即锡膜厚度。在此基础上，用探针式轮廓仪测试样品表面涵盖有上述高度差位置的轮廓，当探针滑过上述高度差时，会向下运动，向下运动的距离即为锡膜厚度。然后，依据相应轮廓图像计算出不同部位锡膜厚度，再取算数平均值，即是本发明测得的锡膜厚度。本发明可实现任意金属衬底上锡膜厚度的高精度测量，且工艺较为简单、成本低，能有效解决当前电子制造中锡膜厚度精确测量存在的问题。
锡膜高度差沉积金属衬厚度测试向下运动覆盖层探针测试样品表面高精度测量边缘形成电子制造金属材料局部区域图像计算相应轮廓有效解决轮廓仪微连接算数测量涵盖

[发明专利]一种减小形变强化铝合金弧焊接头软化的方法-CN201810235277.0在审
发明人：李辉;李渊;林健;符寒光;李晓延 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2018-03-21 - 公布日： 2018-10-12 - 主分类号： B23K9/16 文献下载
摘要：本发明涉及焊接技术领域，提出了一种减小形变强化铝合金弧焊接头软化的方法，在传统弧焊接过程中加入强制冷却装置进行局部冷却，利用循环水与焊接板材直接接触的方式，加快接头软化区的冷却速度，从而减小了高温热循环对接头的影响，使过时效区(软化区)明显减小，降低接头软化程度，提高了接头硬度值与抗拉强度。
减小弧焊接软化形变强化铝合金软化区焊接技术领域强制冷却装置过时效区局部冷却对接头热循环循环水焊接冷却

[实用新型]电解抛光——X射线应力分析测试平台-CN201720561530.2有效
发明人： 李晓延;孙鲁阳;申博文;吴奇 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2017-05-19 - 公布日： 2018-01-19 - 主分类号： G01N1/32 文献下载
摘要：电解抛光——X射线应力分析测试平台，属于材料焊接残余应力无损测试领域。测试平台主要包含支撑结构、测试台结构和夹持结构三个部分，各个结构可以进行调节从而能够适应不同尺寸的待测结构。另外针对焊接残余应力分布不均匀的特点，加入旋转轴的设计来满足测量沿不同方向的应力，该实验平台结构设计简单灵活，便于制作和组装。该平台同时能够装置电解抛光设备以及X射线应力测试设备，将两者的功能合而为一，在满足X射线应力测试标准的前提下，测量精确度和效率都相比用分别操作电解抛光和X射线应力测试有明显提高，具有重要的实际意义。
电解抛光射线应力分析测试平台

[发明专利]一种低温连接高温使用Cu/Sn/Cu钎焊界面的制备方法及结构-CN201610391373.5在审
发明人： 李晓延;姚鹏;梁晓波;余波 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2016-06-04 - 公布日： 2016-08-10 - 主分类号： B23K1/008 文献下载
摘要：一种低温连接高温使用Cu/Sn/Cu钎焊界面的制备方法及结构，属于金属材料界面钎焊工艺领域。本发明选取金属Cu作为钎焊母材，于待焊面预置厚度均匀的Sn钎料层，将两个预置有Sn钎料层的金属Cu于Sn层处以最大面积相互接触，并对两Sn钎料层沿Sn层厚度方向施加一定压力，进而形成两层Sn紧密接触的Cu/Sn/Cu结构，对该结构进行低温炉中钎焊，控制工艺使Sn钎料完全与Cu反应形成Cu‑Sn金属间化合物(Cu₆Sn₅、Cu₃Sn)。本发明采用的低温炉中钎焊法具有工艺简单、可精确控温、经济成本低、使用范围广等优点，最终形成的钎焊界面可在大于400℃的高温下使用，能有效解决当前电子产品内部金属界面钎焊存在的问题。
一种低温连接高温使用 cu sn 钎焊界面制备方法结构

[发明专利]一种高强度铝合金焊接接头的焊后热处理工艺-CN201510785802.2在审
发明人： 李晓延;张亮;聂祚仁;黄晖;孙建通;牛兰强 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2015-11-16 - 公布日： 2016-02-24 - 主分类号： C21D9/50 文献下载
摘要：一种高强度铝合金焊接接头的焊后热处理工艺，属于高强度铝合金加工技术领域。本发明对Al-Zn-Mg-Cu合金热轧板材的TIG焊接头进行双级固溶处理，一级固溶制度为470℃/90min，二级固溶制度为500℃/20min，固溶之后室温水中淬火。经过双级固溶+淬火处理，焊缝及母材中原有的粗大一次相基本回溶于基体中，且母材合金元素回溶造成的强化与再结晶造成的软化基本达到一个平衡。然后进行120℃/24h人工时效，接头强度可达到621.6MPa，相比于传统的470℃/2h固溶+120℃/24h人工时效处理得到的接头强度589.2MPa，具有明显的提升效果。
一种强度铝合金焊接接头热处理工艺

[发明专利]一种高强度铝合金焊接接头的制备方法-CN201410302786.2有效
发明人： 李晓延;张亮;聂祚仁;黄晖;孙建通;王月琦;曾宪龙 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2014-06-28 - 公布日： 2014-10-08 - 主分类号： B23P15/00 文献下载
摘要：一种高强度的铝合金焊接接头制备方法属于高强度铝合金加工技术领域。本发明采用Al-7.83Zn-2.87Mg-0.67Cu-0.50Mn-0.23Zr-0.14Er母材和Al-4.70Mg-0.70Mn-0.10Zr-0.30Er焊丝，经全自动TIG填丝焊接和适当的焊后热处理，微合金化元素Er、Zr形成的纳米级二次析出相在熔池中作为有效的形核核心，细化焊缝晶粒，在热影响区钉扎位错和亚晶界，有效抑制热影响区再结晶，减少热影响区的软化。本技术制备出的焊接接头的具有高的抗拉强度、焊缝成形良好、无明显缺陷等特点，具有工业应用的潜力。
一种强度铝合金焊接接头制备方法

[发明专利]一种镍基含WC、NbC硬质合金的MIG堆焊用药芯焊丝-CN201410124258.2无效
发明人：贺定勇;周正;田丽纷;刘飞;蒋建敏;崔丽;王智慧;李晓延 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2014-03-29 - 公布日： 2014-07-02 - 主分类号： B23K35/30 文献下载
摘要：一种镍基含WC、NbC硬质合金的MIG堆焊用药芯焊丝，属于工程应用技术领域，主要应用于工件的耐磨、抗低应力冲击等方面。其堆焊层的特性在于堆焊层与基体为冶金结合、硬度高、耐磨粒磨损性能强及具有一定的抵抗低应力冲蚀的能力。焊丝由镍带包皮和芯部粉末组成。所述的药芯成分的质量百分含量如下：WC：30～50%；Si：2～4%；B：1～3%；Mn：1～2%；Nb：0～5.5%；萤石：0.5～2%；Fe：1～5%；C：0.15～0.45%；Ni：余量。用本发明研制的药芯焊丝制备的堆焊层，硬度高（＞55HRC），堆焊层中WC硬质相的硬度达到1630HV_0.3，NbC硬质相的硬度达到1850HV_0.3。对堆焊层进行磨粒磨损试验，测试其相对耐磨性为不添加硬质相的镍基基体的28倍以上。
一种镍基含 wc nbc 硬质合金 mig 堆焊用药焊丝

[发明专利]一种WC颗粒增强镍基MIG耐磨堆焊药芯焊丝-CN201310300714.X无效
发明人：贺定勇;周正;田丽纷;刘飞;蒋建敏;崔丽;王智慧;李晓延 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2013-07-13 - 公布日： 2013-11-27 - 主分类号： B23K35/368 文献下载
摘要：一种WC颗粒增强镍基MIG耐磨堆焊药芯焊丝，属于工程应用技术领域使用的表面改性粉芯丝材，焊丝由镍带包皮和芯部粉末组成。所述的药芯成分的质量百分含量如下：碳化钨：30‐75%；碳化硅：4‐17%；碳化硼：3‐15%；电解锰粉：1‐5%；氟化钠：1‐12%，余量为镍粉。所获得的熔敷金属的成分为：碳化钨：11.1‐30%；硅：1.3‐5.6%；硼：1‐5%；锰：0.3‐1.48%；镍：余量。用本发明研制的药芯焊丝制备的堆焊层，硬度高（＞45HRC），堆焊层中WC硬质相的硬度达到1800HV0.3。本发明焊丝主要依靠外加的WC颗粒与镍基基体配合起到“阴影保护”作用，从而起到耐磨损性能，并通过添加脱氧剂硅、锰，变质剂Na/F等提高堆焊合金的焊接性能。
一种 wc 颗粒增强 mig 耐磨焊药焊丝

[发明专利]一种碳化钨增强铁基耐磨堆焊药芯焊丝-CN201310282760.1有效
发明人：王智慧;贺定勇;刘飞;蒋建敏;周正;李晓延;崔丽;赵雪飞;田丽纷 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2013-07-06 - 公布日： 2013-11-06 - 主分类号： B23K35/30 文献下载
摘要：一种碳化钨增强铁基耐磨堆焊药芯焊丝属于焊接材料领域。焊丝由钢带外皮和芯部粉末组成，钢带外皮采用低碳钢钢带，其特征在于芯部粉末元素包括硅、锰、硼、碳和碳化钨颗粒；耐磨堆焊药芯焊丝各组分的质量百分比分别为：硼1～3%，碳0～1.5%，铌0～3%，镍0～5%，碳化钨20～40%，锰2%，硅1%，余量为铁；所述芯部粉末中碳化钨颗粒为铸造碳化钨，尺寸在100～300μm。本发明可广泛应用于冶金、石油、矿山、电力、建材等行业的耐磨机械件上，既可以用于修复已磨损件也可以用来制造新的耐磨件。
一种碳化增强耐磨焊药焊丝

[实用新型]微型钎焊搭接接头-CN201320080255.4有效
发明人：郭福;左勇;马立民;夏志东;雷永平;李晓延;舒雨田 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2013-02-21 - 公布日： 2013-10-16 - 主分类号： B23K33/00 文献下载
摘要：微型钎焊搭接接头，属于材料连接技术领域，为两个狗骨头状的薄片铜基板通过钎焊搭接在一起，铜基板的一端细长，作为颈部，另一端宽，作为尾部，在尾部中心位置打孔，铜基板厚度为0.2mm-0.6mm，颈部宽度0.5mm-1mm，尾部宽度3mm-5mm，尾部打孔位置在铜基板中心线上，距末端2mm-5mm均可，打孔的孔直径保持在0.8mm-2.5mm之间。本实用新型能够保证焊接接头的尺寸；一次成型数量多。
微型钎焊接头

[发明专利]一种用于电弧喷涂制备铁基耐腐蚀涂层的含硼粉芯丝材及涂层制备方法-CN201310302700.1有效
发明人：贺定勇;周正;李冉;蒋建敏;崔丽;王智慧;李晓延 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2013-07-17 - 公布日： 2013-10-09 - 主分类号： C23C4/06 文献下载
摘要：一种用于电弧喷涂制备铁基耐腐蚀涂层的含硼粉芯丝材及涂层制备方法，属于材料加工工程中的热喷涂领域。粉芯丝材外皮为SPCC钢带；粉芯丝材填充率：32-33%；粉芯丝材包括以下各元素质量百分比为Al：5-25wt.%；Si：1-6wt.%；B：1-5wt.%。涂层制备方法：基体表面用180目砂纸预磨，和60目棕刚玉进行喷砂处理；获得粉芯丝材，采用电弧喷涂工艺制备涂层，喷涂工艺参数：电压25-35V；电流180-220A；喷涂距离：200-210mm；压缩空气压力0.4-0.6MPa。本发明所得涂层耐高温氧化和耐腐蚀性能优良，能显著提高锅炉“四管”运行可靠性和使用寿命，降低维修频率。
一种用于电弧喷涂制备铁基耐腐蚀涂层含硼粉芯丝材方法

[发明专利]一种用于电弧喷涂制备铁基耐腐蚀涂层的粉芯丝材及涂层制备方法-CN201310148792.2无效
发明人：贺定勇;周正;李冉;赵秋颖;蒋建敏;崔丽;王智慧;李晓延 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2013-04-25 - 公布日： 2013-08-07 - 主分类号： C23C4/06 文献下载
摘要：一种用于电弧喷涂制备铁基耐腐蚀涂层的粉芯丝材及涂层制备方法，属于材料加工工程中的热喷涂领域。粉芯丝材外皮所用带材为不锈钢带；粉芯丝材填充率：32-33%；粉芯丝材包括以下各元素百分比为Cr：20-26at.%；B：5-13at.%；Al：4-13at.%。涂层制备方法：基体表面用180目砂纸预磨，60目棕刚玉进行喷砂处理；获得粉芯丝材，采用电弧喷涂工艺制备涂层：电压25-35V；电流180-220A；喷涂距离：200-210mm；压缩空气压力0.4-0.6MPa。本发明所得涂层耐高温氧化和耐腐蚀性能优良，与基体结合强度高，能显著提高锅炉“四管”运行可靠性和使用寿命，降低维修频率。
一种用于电弧喷涂制备铁基耐腐蚀涂层粉芯丝材方法

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