6063鋁合金與Al18B4O33w增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的接觸反應(yīng)釬焊研究.pdf

1、本文采用接觸反應(yīng)釬焊方法進(jìn)行了6063Al自身及其與硼酸鋁晶須增強(qiáng)6061Al復(fù)合材料（Al18B4O33w/6061Al，簡(jiǎn)記為[ABO]w/Al）的連接。利用金相分析、掃描電鏡分析、X射線衍射、能譜分析、強(qiáng)度分析、差熱分析等方法，系統(tǒng)地研究了采用不同材料（Cu、Zn/Cu/Zn復(fù)合層、Zn/Cu復(fù)合層）作為中間層時(shí)接頭的顯微結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、抗剪強(qiáng)度和斷裂特性，以及連接工藝對(duì)接頭組織與力學(xué)性能的影響規(guī)律。
　　采用Cu（及Zn/Cu/

2、Zn，簡(jiǎn)記為ZCZ）中間層進(jìn)行6063鋁合金連接，研究發(fā)現(xiàn)接頭界面產(chǎn)物主要有Al2Cu、α-Al固溶體，Mg2Si富集相，當(dāng)連接溫度達(dá)到580（560）℃時(shí)還有ω-FeCu2Al7板條狀相存在。在相同的保溫時(shí)間下，隨著連接溫度升高，界面處等溫凝固組織減少，冷卻凝固組織增加；而在相同的連接溫度下，隨著保溫時(shí)間的延長(zhǎng)，界面處等溫凝固組織增加，冷卻凝固組織減少。接頭抗剪強(qiáng)度主要受控于界面產(chǎn)物的種類和分布，應(yīng)盡量降低連接溫度，以避免大量ω-Fe

3、Cu2Al7板條狀相平行地分布于連接面導(dǎo)致連接強(qiáng)度較低；保溫時(shí)間延長(zhǎng)使α-Al固溶體在接頭中增加，斷口中韌性斷裂區(qū)占主導(dǎo)地位，接頭強(qiáng)度升高。
　　采用Zn-Cu復(fù)合層連接時(shí)，接頭平均抗剪強(qiáng)度最高可達(dá)108.9MPa（連接溫度Tb=520℃，保溫時(shí)間tb=120min）。利用含Zn復(fù)合層的優(yōu)勢(shì)在于液相去膜能力大大改善，使接頭組織致密。并可以顯著降低連接溫度，減少母材的熱損傷。去膜能力的改善機(jī)制在于：
　?、賈n-Al共晶液相的

4、鋪展與“皮下潛流”具有“預(yù)清潔”作用；
　?、谝合嘀腥芙獾腃u向母材擴(kuò)散并進(jìn)行“二次去膜”，使得填縫效果良好。
　　采用Zn/Cu（記為ZC)復(fù)合中間層進(jìn)行6063Al與[ABO]w/Al的連接，Al2Cu、α-Al固溶體，連接溫度達(dá)到560℃時(shí)出現(xiàn)ω-FeCu2Al7相。在520℃時(shí)即可實(shí)現(xiàn)有效連接，tb=20min時(shí)釬縫組織為成分不均勻的降溫共晶組織，延長(zhǎng)保溫時(shí)間釬縫中α-Al增加，成分趨于均勻化，斷口內(nèi)韌性斷裂區(qū)不斷增