2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、純鋁及3003鋁合金釬焊通常采用Al-Si釬料,此類釬料潤濕性好、強度高,缺點是熔點高,容易導(dǎo)致母材過燒甚至熔化,研發(fā)熔點較低的中溫鋁釬料是目前鋁及鋁合金釬焊的發(fā)展趨勢。另外,由于銅的資源性短缺及銅價的居高不下,使以鋁代銅成為當前研究的熱點之一,研制性能優(yōu)良的銅-鋁釬焊用釬料亦是目前亟待解決的問題。本文以Zn-Al釬料為研究對象,旨在研究開發(fā)新型性能優(yōu)良的鋁-鋁釬焊及銅-鋁釬焊材料。
   Zn-Al釬料由于其獨特的熔化溫度范圍

2、(381℃~500℃),在鋁-鋁釬焊、銅-鋁釬焊領(lǐng)域?qū)⒕哂袕V闊的應(yīng)用前景。本文研究了Al元素和Ag元素對Zn-Al釬料性能的影響,綜合考慮釬料的熔化溫度、鋪展性能以及釬焊接頭力學性能,研究了Zn-Al釬料在純鋁、3003鋁合金、紫銅表面的鋪展性能以及純鋁釬焊接頭、3003鋁合金釬焊接頭、紫銅.純鋁釬焊接頭的力學性能。在此基礎(chǔ)上對釬料合金成分進行了優(yōu)化,并分析了Al元素和Ag元素影響Zn-Al釬料性能的作用機理。
   本文首先研

3、究了Al元素對Zn-Al釬料釬焊純鋁性能的影響,分析了Al元素對Zn-Al釬料顯微組織、在純鋁表面鋪展性能以及純鋁釬焊接頭力學性能的影響。研究表明,隨著釬料中Al含量的增加,釬料在純鋁表面的鋪展面積增大,當Al含量為15 wt.%時,鋪展面積達到最大,繼續(xù)增加Al元素含量,鋪展性面積減小。純鋁釬焊接頭力學性能試驗研究結(jié)果表明,搭接釬焊接頭均斷裂于母材,對接釬焊接頭部分試件斷裂于釬縫。隨著釬料中Al含量的增加,對接接頭的抗拉強度增大,當A

4、l含量為15wt.%時抗拉強度達到最高,繼續(xù)增加Al含量,釬縫顯微組織變得粗大,釬焊接頭抗拉強度降低。由此得出結(jié)論,85Zn-15Al釬料釬焊純鋁時,綜合性能最好。
   采用不同Al含量的Zn-Al釬料釬焊3003鋁合金,鋪展性能試驗結(jié)果表明,隨著釬料中Al含量的增加,釬料在3003鋁合金表面的鋪展性能提高,當Al含量為15 wt.%時,鋪展性能最佳,繼續(xù)增加Al含量,鋪展性能下降。3003鋁合金釬焊接頭力學性能試驗研究結(jié)果表

5、明,搭接釬焊接頭均斷裂于母材,對接釬焊接頭部分試件斷裂于釬縫。Al含量低于等于15wt.%時,對接釬焊接頭均斷裂于母材處。當Al含量超過15wt.%后,釬縫顯微組織變得粗大,釬焊接頭抗拉強度降低,部分試件斷裂于釬縫處。綜合考慮釬料鋪展性能及釬焊接頭力學性能,85Zn-15Al釬料釬焊3003鋁合金性能最佳。
   Al元素對Zn-Al釬料銅-鋁釬焊過程中的鋪展性能、釬焊接頭力學性能及釬縫顯微組織影響顯著。研究結(jié)果表明,隨著釬料中

6、Al含量的增加,釬料在紫銅表面的鋪展性能提高,但Zn-Al釬料在紫銅表面的鋪展性能顯著低于其在純鋁表面的鋪展性能。因此,在銅-鋁異種材料釬焊過程中,Zn-Al釬料在釬縫中的流動主要依賴于釬料在純鋁表面的潤濕、鋪展。釬焊接頭力學性能試驗結(jié)果表明對接與搭接釬焊接頭均斷裂于釬縫。隨著釬料中Al含量的增加,銅-鋁釬焊接頭強度提高,當Al含量為15 wt.%時釬焊接頭力學性能最佳,繼續(xù)增加Al含量,釬縫內(nèi)的CuAl2化合物數(shù)量顯著增加且變得粗大,

7、粗大的CuAl2化合物與其周圍組織之間容易產(chǎn)生應(yīng)力集中而萌生裂紋,導(dǎo)致釬焊接頭強度降低。綜合考慮釬料鋪展性能及釬焊接頭力學性能,在不添加其他合金元素的情況下,釬焊銅-鋁異種材料時,85Zn-15Al釬料較好。
   然而,85Zn-15Al釬料在銅-鋁釬焊中仍然存在一些缺點,特別是釬焊接頭力學性能有待于進一步提高。本文以85Zn-15Al作為基體釬料,著重研究了Ag元素對Zn-Al釬料顯微組織、熔化溫度、鋪展性能、銅-鋁異種材料

8、釬焊接頭力學性能以及釬縫顯微組織的影響。研究結(jié)果表明,隨著釬料中Ag含量的增加,釬料的熔化溫度顯著提高,釬料在純鋁及紫銅表面的鋪展面積均呈上升趨勢。銅-鋁釬焊接頭力學性能試驗結(jié)果表明,搭接與對接釬焊接頭均斷裂于釬縫處。隨著Ag含量的增加,釬縫內(nèi)部塊狀CuAl2相尺寸變得細小,產(chǎn)生應(yīng)力集中的傾向減小,對應(yīng)的釬焊接頭力學性能顯著提高。當Ag的添加量為3.3wt.%時,釬焊接頭的力學性能最佳,繼續(xù)增加Ag含量,釬焊接頭強度變化不大。銅一鋁異種

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