焊接鋁-銅用高熵合金釬料的研究.pdf

1、“以鋁代銅”是我國走可持續(xù)發(fā)展道路的戰(zhàn)略決策。鋁/銅復合件逐年增多，連接問題隨之而來，實現(xiàn)鋁/錒的焊接是解決問題的關鍵。脆性金屬間化合物的存在成為提升鋁/銅接頭性能的瓶頸。高熵合金的單相化和高熵效應為鋁/銅的高質量焊接提供了可能。本文在設計高熵合金基礎之上，采用高頻感應加熱裝置和單輥急冷裝置制備出常規(guī)凝固與急冷快速凝固Al20Cu20-系列高熵合金，研究了合金的相組成、組織形態(tài)、物理及力學性能，探索制備工藝、制備方法對高熵合金微觀組織的

2、影響。確定適合鋁/銅焊接高熵合金釬料成分，分析釬焊接頭微觀組織及力學性能。研究結果表明:
　　常規(guī)凝固Al20Cu20-系列高熵合金由于成分中存在難混溶元素，Cu20Al20Sn20Ag20Bi20和Cu20Al20Co20Ag20Fe20產(chǎn)生相分離，改變熔制工藝不會改善相分離，但是選取不同熔煉方法可緩解成分偏析。急冷Cu20Al20Co20Ag20Fe20合金箔成分分布均勻，厚約30～60μm，寬約3～5mm，長約60～150m

3、m。在箔材厚度方向上大致可分為三個晶區(qū)，依次為:靠近輥面的激冷等軸晶區(qū)、中間的柱狀晶區(qū)以及靠近自由面的粗大等軸晶區(qū)。晶粒尺寸為0.3μm～3μm，遠小于常規(guī)凝固高熵合金尺寸。箔材熔點為593℃，滿足鋁/銅釬焊要求。
　　在高頻感應釬焊鋁/銅時，當焊接釬料為Cu20Al20Sn20Ag20Bi20，加熱電流為15A，加熱時間5～10s，保溫時間10～20s，焊接銅和鋁獲得的鋁銅焊接接頭，接頭外觀整齊，母材未熔化，組織沒有出現(xiàn)金屬間化