钎焊参数对SOFC金属连接体钎焊接头组织与力学性能的影响

吴标; 寇准; 党思远; 刘腾; 王晓春

doi:10.7512/j.issn.1001-2303.2025.04.11

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专辑

钎焊参数对SOFC金属连接体钎焊接头组织与力学性能的影响
Effect of Brazing Parameters on the Organization and Mechanical Properties of Brazed Joints of SOFC Metal Connectors
2025年55卷第4期页码：81-89
收稿：2024-10-10，

修回：2024-11-21，

纸质出版：2025-04-20
DOI： 10.7512/j.issn.1001-2303.2025.04.11
稿件说明：

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吴标，寇准，党思远，等.钎焊参数对SOFC金属连接体钎焊接头组织与力学性能的影响［J］.电焊机，2025，55（4）：81-89. DOI： 10.7512/j.issn.1001-2303.2025.04.11.

WU Biao, KOU Zhun, DANG Siyuan, et al.Effect of Brazing Parameters on the Organization and Mechanical Properties of Brazed Joints of SOFC Metal Connectors[J].Electric Welding Machine, 2025, 55(4): 81-89. DOI： 10.7512/j.issn.1001-2303.2025.04.11.

摘要

为了提高固体氧化物燃料电池（SOFC）堆的装配效率和可靠性，研究了不同钎焊参数对Fe-Cr17不锈钢金属连接体钎焊接头组织与力学性能的影响。采用丝网印刷技术在Fe-Cr17不锈钢表面印刷BNi-5镍基钎料，并在H

气氛中进行高温钎焊，研究了H

流量、钎焊温度、保温时间及焊缝厚度对Fe-Cr17不锈钢钎焊接头微观结构、扩散层以及力学性能的影响。结果表明，钎料与Fe-Cr17不锈钢在焊缝界面处易形成等温凝固区，接头组织主要是Ni-Cr-Fe固溶体；在焊缝中心位置易形成非等温

凝固区，接头组织为连续共晶与脆性金属化合物；当H

流量为10 SLM，钎焊温度为1 190 ℃，保温时间为30 min，焊缝厚度为80 μm时，钎焊接头组织均匀致密，无脆性化合物及孔洞等缺陷，接头最大剪切强度可达到436.76 MPa，剪切模式为韧面撕裂，接头界面结合牢固可靠，可以应用于固体氧化物电堆中金属连接体装配。

Abstract

The brazing process of metal connectors can effectively simplify the assembly process of solid oxide fuel cell stack

reduce the assembly error and improve the assembly efficiency. In this paper

the screen printing technology is used to print brazing material on the surface of Fe-Cr17 stainless steel metal connectors and then placed in H

atmosphere for high temperature brazing

and the effects of H

flow rate

brazing temperature

holding time and weld gap on the microstructure

diffusion layer and mechanical properties of Fe-Cr17 stainless steel brazed joints are investigated. The results show that the brazing material and Fe-Cr17 stainless steel are easy to form ISZ at the weld interface

and the joint organization is mainly Ni-Cr-Fe solid solution; in the center of the weld is easy to form ASZ

and the joint organization is continuous eutectic and brittle metal compounds; Test surface when the H

flow rate of 10SLM

brazing temperature of 1190 ℃

holding time for 30min

weld thickness of 80μm

the joint tissue distribution uniform and dense

no brittle compounds and holes and other defects

the joint maximum shear strength of 436.76MPa

the shear mode of tough surface tearing

the joint interface bonding is strong and reliable

and can be applied to the metal in the solid-oxide power stacks. The joint interface is strong and reliable

and can be applied to the assembly of metal connectors in solid oxide power reactors.

关键词

Keywords

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