鋯基非晶合金超聲波焊接機(jī)理研究.pdf

1、近年來非晶合金因?yàn)槠鋬?yōu)異的力學(xué)性能、電學(xué)性能、軟磁性能、抗腐蝕性好、耐離子照射而受到關(guān)注，可以應(yīng)用于精密加工、海洋作業(yè)、航空航天、核工業(yè)等領(lǐng)域。Zr41.2Ti13.8Ni10Cu12.5Be22.5（Vit1）是一種典型的鋯基非晶材料，具有塑性好，耐強(qiáng)酸耐腐蝕，耐氬離子照射等一系列優(yōu)點(diǎn)，是一種很有前景的新型材料。因?yàn)椴牧虾驮O(shè)備方面的限制使制備出的非晶合金尺寸維度一直比較小，難以真正進(jìn)行工業(yè)應(yīng)用，這就大大限制了非晶合金的使用范圍。將小尺

2、度的非晶合金通過連接從而得到大塊的非晶合金可能是行之有效的方法之一。本文采用超聲波焊接方法，較好地解決了傳統(tǒng)工藝中的一些難題，在非晶合金超聲波焊接機(jī)理方面進(jìn)行了探索。
　　本文探索了不同實(shí)驗(yàn)條件，如焊接時(shí)間、焊接功率等因素對(duì)組織性能的影響。實(shí)驗(yàn)表明：焊接壓力在一定范圍內(nèi)和剪切強(qiáng)度的變化成正比。當(dāng)焊接壓力為0.2MPa時(shí)剪切強(qiáng)度可達(dá)17.25MPa；焊接時(shí)間越長，焊件的表面形貌和剪切強(qiáng)度越好，在焊接時(shí)間為3.5s的時(shí)候達(dá)到最大值，為

3、23MPa左右；焊接功率可以由焊接振幅的大小來表示，焊接振幅在40％的時(shí)候獲得性能最優(yōu)的焊件，其剪切強(qiáng)度近似為26MPa。樣品表面的粗糙度也對(duì)焊接性能有一定的影響，當(dāng)Ra為10μm的時(shí)候剪切強(qiáng)度可以達(dá)到15MPa。對(duì)于前期進(jìn)行預(yù)熱處理和后期進(jìn)行時(shí)效處理也進(jìn)行了研究，這兩種處理都可以改變焊接過程中的熱影響區(qū)，消除殘余應(yīng)力，提高焊件的力學(xué)性能。數(shù)據(jù)表明進(jìn)行處理后的剪切強(qiáng)度分別最高能提高17.85%和15.38%。
　　超聲波焊接的機(jī)理