金屬基復(fù)合材料的擴(kuò)散焊接工藝研究.pdf

1、金屬基復(fù)合材料具有比強(qiáng)度高、比剛度大、抗疲勞性好、耐磨、抗震等優(yōu)良性能，已大量用于航天航空、化工、汽車等部門。伴隨科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，這些材料必將獲得迅速發(fā)展。但是，金屬基復(fù)合材料中含有各種各樣的增強(qiáng)相，其特殊的組織結(jié)構(gòu)決定了其焊接性能非常差。 本文以SiCp/6061Al、SiCw/6061Al、Al2O3p/6061Al三種鋁基復(fù)合材料為研究對(duì)象，研究了金屬基復(fù)合材料的直接液相、鋁箔夾層液相和混合金屬粉末夾層瞬間液相擴(kuò)散焊接

2、工藝與機(jī)理。文中從焊接工藝參數(shù)的選取和對(duì)接頭微觀組織、力學(xué)性能、元素分布以及化學(xué)組成的分析入手，探索了改善接頭性能、簡(jiǎn)化焊接工藝的方法，提出了在低真空條件下鋁基復(fù)合材料擴(kuò)散焊接的新工藝(混合金屬粉末夾層擴(kuò)散焊接工藝)。 研究結(jié)果表明，在溫度低于600℃和高于640℃時(shí)，Al2O3p/6061Al鋁基復(fù)合材料鋁箔夾層擴(kuò)散焊接接頭強(qiáng)度高于直接擴(kuò)散焊接接頭強(qiáng)度；在600℃-640℃溫度區(qū)間內(nèi)，直接擴(kuò)散焊接頭強(qiáng)度超過了鋁箔夾層擴(kuò)散焊接接

3、頭強(qiáng)度。 采用混合金屬粉末作為中間層，通過TLP擴(kuò)散焊接工藝成功焊接了上面三種鋁基復(fù)合材料，并得到了較高強(qiáng)度的接頭。分析接頭微觀組織和力學(xué)性能，發(fā)現(xiàn)焊接過程中存在一個(gè)中間層成分配比的優(yōu)化區(qū)。這個(gè)優(yōu)化區(qū)是一個(gè)比較寬泛的比例范圍，在這個(gè)范圍內(nèi)的中間層能夠使接頭得到均勻的組織(沒有增強(qiáng)相偏聚、裂紋等)和良好的機(jī)械性能。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，通過調(diào)整混合金屬粉末中不同成分的配比，能夠控制焊接過程中生成液態(tài)金屬的數(shù)量，因此可以對(duì)接頭的微觀組織和