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文檔簡介
1、SiCp/Al復合材料由于具有高比強度、比剛度,耐磨性及尺寸穩(wěn)定性好,兼之成本低廉等優(yōu)點而應用于航空航天、軍事、汽車和電子工業(yè)等領域。隨著鋁基復合材料的發(fā)展和應用,其焊接的可靠性被日益重視。由于增強體的引入,使得復合材料的連接要比均質(zhì)材料困難的多,以致一直阻礙該材料的迅速發(fā)展。本文進行了SiCp/Al復合材料電子束和釬焊兩種焊接方法的焊接性研究,最終獲得了良好的焊接接頭。
通過電子束直接焊接SiCp/Al復合材料試驗,得出最優(yōu)
2、工藝參數(shù)為I=17mA,V=13cm·s-1(線能量為78J·cm-1),但界面反應、孔洞、氣孔等缺陷嚴重影響接頭質(zhì)量,所以提出了填充材料的電子束焊接方法。試驗結果表明填充材料的加入能明顯改善接頭的組織與性能,尤其是在I=17mA,V=13cm·s-1工藝規(guī)范下,填加鋁硅共晶合金的接頭組織中沒有檢測到Al4C3,接頭抗剪強度達到了88MPa,達到了母材的54%,比直接對焊時提高了近40MPa。因為鋁硅共晶合金良好的流動性,能夠很好的潤濕
3、和填充焊縫,并且富Si合金層能從源頭上抑制Al和C的界面反應。
采用HL400釬料對SiCp/Al復合材料進行真空釬焊試驗。在釬焊過程中釬料熔化,熔融釬料對母材進行潤濕、鋪展并與母材中的合金元素互擴散,發(fā)生鋁硅共晶反應。在保溫階段,液態(tài)釬料中的Si元素不斷向母材中擴散,導致母材近縫區(qū)Si濃度含量相對增高,液相線溫度下降,母材發(fā)生熔蝕,形成鋸齒狀的釬縫。研究結果表明在620℃保溫8min,獲得焊縫抗剪強度最高,達到90MPa,近
4、母材的56%。
采用SiC顆粒增強復合釬料對SiCp/Al復合材料進行真空釬焊試驗,結果表明SiC顆粒在釬縫中的潤濕性較好,增加了釬縫中的增強相,提高了釬縫質(zhì)量。SiC體積分數(shù)為6%,釬料厚度為0.6mm時的釬縫抗剪強度最高達到95MPa,近母材的60%。研究表明釬料層厚度和SiC的體積分數(shù)對釬縫組織與性能的影響較大,在保證釬料熔化的情況下,釬料層越厚釬縫成形越好;而SiC體積分數(shù)不宜過大,當增大到8%時,釬料流動性變差,容易
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