鋁合金超聲軟釬焊的釬料潤濕鋪展研究.pdf

1、鋁合金因具有優(yōu)良的導電導熱性能，在工業(yè)生產上得到了廣泛的應用。但是由于其表面氧化膜的存在阻礙了鋁合金間的焊接，導致鋁合金的焊接性較差。然而超聲波軟釬焊的出現為鋁合金的焊接提供了全新的解決方案，這項工藝技術可以在無釬劑的條件下去除鋁合金表面的氧化膜并實現鋁合金間的連接。而鋁合金表面氧化膜的去除與超聲釬焊過程中釬料在鋁合金表面的潤濕情況有著直接的聯系，為了進一步理解在超聲軟釬焊中影響釬料潤濕效果的因素，本文進行了如下內容的研究：一、超聲波約

2、束結構對于釬料在1060鋁合金表面潤濕鋪展的影響；二、鋁鍍時純Sn釬料和Sn-9Zn釬料在1060鋁合金表面潤濕鋪展的工藝探究。本課題的研究結果對理解鋁鍍過程中釬料潤濕效果的影響因素以及超聲鋁鍍工藝的應用具有非常重要的意義。
　　本文通過設計對比實驗發(fā)現，如果在超聲軟釬焊時使用開放性約束結構，液態(tài)釬料在超聲振幅為9μm的實驗條件下才能發(fā)生鋪展，而當使用“三明治”約束結構時，釬料在5μm的超聲振幅下即可發(fā)生鋪展。經對比分析認為，“三

3、明治”超聲波約束結構能夠更加充分的利用超聲能量，并且超聲波在約束結構處形成的反射波能夠二次作用于液體釬料，加強空化效應，從而在較小的超聲振幅下去除鋁合金表面氧化膜，是一種更有利于釬料潤濕鋪展的約束結構。
　　在探究超聲鋁鍍工藝中純Sn釬料和Sn-9Zn釬料潤濕鋪展的最佳工藝參數時發(fā)現，過小或過大的超聲振幅都不利于釬料的潤濕。當超聲振幅過小時，無法充分發(fā)揮超聲波的空化效應，鋁合金表面的氧化膜無法被徹底去除，從而影響了釬料的潤濕效果；

4、當超聲波的振幅過大時，釬料在超聲釬焊過程中的飛濺明顯增多，無法達到潤濕的目的。鋁鍍過程中超聲振動時間也對潤濕效果有著重要影響。當超聲時間過短時，由于超聲作用不充分，在界面處依然存在未潤濕區(qū)域；而當超聲時間過長時，不但界面處的結構起伏加劇，釬料的飛濺量也明顯增加，同樣不利于釬料在母材上的潤濕。所以只有當超聲鍍覆的工藝參數選擇適宜時釬料才能達到理想的潤濕效果，獲得滿足強度要求的釬料鍍層。在最佳工藝參數下得到的鍍層經過老化處理后，純Sn釬料鍍