原位自生TiB2-Al復(fù)合材料的焊接.pdf

1、鋁基復(fù)合材料具有高比強(qiáng)度和高比模量、抗輻射、耐腐蝕、熱膨脹系數(shù)小及尺寸穩(wěn)定性好等許多優(yōu)點(diǎn),在航天、航空、兵器、汽車(chē)、電子、體育產(chǎn)業(yè)等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景,已經(jīng)成為當(dāng)今復(fù)合材料領(lǐng)域研究和發(fā)展的熱點(diǎn)之一。然而,由于鋁基復(fù)合材料基體與增強(qiáng)相之間物理、化學(xué)性能存在巨大差異,導(dǎo)致其焊接性很差,.難以形成高強(qiáng)度的焊接接頭,成為該種材料走向?qū)嵱没膰?yán)重障礙,因此系統(tǒng)研究鋁基復(fù)合材料焊接性已經(jīng)迫在眉睫。
　　 針對(duì)鋁基復(fù)合材料焊接冶金過(guò)程的特

2、點(diǎn),本文以原位自生 TiB2/Al復(fù)合材料為試驗(yàn)對(duì)象,采用TIG焊及非夾層真空液相擴(kuò)散焊兩種方法,成功實(shí)現(xiàn)了鋁基復(fù)合材料的焊接,得到了高質(zhì)量的焊接接頭,并系統(tǒng)研究了鋁基復(fù)合材料熔化焊及擴(kuò)散焊的焊接性和焊接機(jī)理。利用拉伸試驗(yàn)研究了復(fù)合材料接頭的力學(xué)性能,利用掃描電鏡及X射線(xiàn)衍射分析等微觀手段研究了接頭微觀組織及成分變化。
　　 對(duì)填加母材焊絲氬-氦混合氣體保護(hù)脈沖 TIG焊結(jié)果表明:采用氬-氦混合氣體的保護(hù)效果要好于氬氣單獨(dú)保護(hù)時(shí)

3、的效果；影響接頭性能的因素有氦氣的比率、氣體流量、脈沖峰值電流、脈沖頻率、焊接電流等,其中脈沖對(duì)接頭強(qiáng)度的影響較大,并且脈沖頻率是其主要影響因素。當(dāng)這些影響因素相匹配時(shí),采用填加母材焊絲氬-氦混合氣體脈沖TIG焊可以獲得優(yōu)質(zhì)TIG焊焊接接頭。
　　 對(duì)原位自生TiB2/Al復(fù)合材料的非夾層真空液相擴(kuò)散焊結(jié)果表明:采用非夾層真空液相擴(kuò)散焊工藝,當(dāng)結(jié)合界面上出現(xiàn)一定數(shù)量的液相基體合金時(shí),在一定的焊接壓力下,結(jié)合界面可實(shí)現(xiàn)良好的冶金結(jié)