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液相扩散焊SiC增强铝基复合材料的无中间层实验研究

时间:2023-06-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:比如,含有SiC晶须18%的SiCw/6061Al复合材料,其固-液两相温度区间是585~645℃。图1-105为热/力模拟试验条件示意图。图1-106给出了试样表面粗糙度、焊接压力和焊接温度对接头抗拉强度的影响。可以看到,这种影响是很明显的,焊接温度改变10℃,压力改变2MPa,就会明显地改变接头强度。

液相扩散焊SiC增强铝基复合材料的无中间层实验研究

这种方法是不用中间层,将焊接区加热到基体铝合金固-液两相温度区间进行液相扩散焊。比如,含有SiC晶须18%(质量分数)的SiCw/6061Al复合材料,其固-液两相温度区间是585~645℃。图1-105为热/力模拟试验条件示意图真空度1.33×10-3Pa)。

图1-106给出了试样表面粗糙度、焊接压力和焊接温度对接头抗拉强度的影响。可以看到,这种影响是很明显的,焊接温度改变10℃,压力改变2MPa,就会明显地改变接头强度。采用360号砂布打磨比采用1800号砂布打磨的接头强度明显提高(最大可提高50MPa左右);焊接压力从2MPa提高到5MPa,其接头强度提高50~80MPa。

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图1-105 热/力模拟试验条件示意图

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图1-106 表面粗糙度、焊接压力和焊接温度对接头抗拉强度的影响

铝基复合材料无中间层的液相扩散焊接头强度提高的原因如下:铝基复合材料扩散焊时,在接触面上存在基体-基体、基体-增强相、增强相-增强相三种形式,但是由于界面液相的存在,实现了液态金属对增强相的润湿,使得基体-增强相接触代替了增强相-增强相接触,从而提高了强度;同时由于界面液相的存在,加强了元素的扩散,也提高了接头强度;经过衍射分析(图1-107),发现在接触界面上发生了如下反应,在这里形成了MgAl2O4化合物。

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图1-107 断口X射线衍射图

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