Sip-6063鋁基復(fù)合材料激光熔化沉積連接特性與組織性能調(diào)控.pdf

1、Si/Al復(fù)合材料具有低密度、高比強(qiáng)度、高比剛度，優(yōu)良的導(dǎo)熱性能和低的熱膨脹系數(shù)等特點(diǎn)，作為新型電子封裝材料而受到了廣泛的關(guān)注。激光焊接具有能量精確可控，自動(dòng)化程度高、熱影響區(qū)窄等優(yōu)勢(shì)，在航空航天、電子封裝以及汽車(chē)工業(yè)等領(lǐng)域得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。
　　本文針對(duì)高體積比分（60vol.％）Sip/6063Al復(fù)合材料首先進(jìn)行了激光自熔焊和激光單層填粉焊接特性研究。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)激光自熔焊條件下焊縫表面成形差，極易產(chǎn)生焊瘤、咬邊、開(kāi)裂等缺

2、陷；焊縫內(nèi)部氣孔、縮孔缺陷十分嚴(yán)重。接頭拉伸強(qiáng)度低，最大為34.4MPa，為母材的65.3%；常溫?zé)釋?dǎo)率為110W/(m?K)左右，導(dǎo)熱能力較差。采用激光單層填粉連接方法能夠有效改善焊縫表面成形質(zhì)量，無(wú)咬邊、開(kāi)裂等缺陷，焊縫中縮孔缺陷得到有效控制，但是熔合區(qū)附近氣孔缺陷依舊嚴(yán)重，焊縫中初生Si顆粒較少，分布不均勻。焊縫熱影響區(qū)寬度增加，其中縮孔缺陷較多，拉伸性能較差，僅為28.9MPa，常溫?zé)釋?dǎo)率有所的提高，達(dá)124.2W/(m/K)。

3、
　　采用激光熔化沉積連接方法，實(shí)現(xiàn)了Sip/6063Al復(fù)合材料的優(yōu)質(zhì)連接，焊縫表面成形較好，無(wú)明顯缺陷；焊縫中幾乎沒(méi)有氣孔，僅在熱影響區(qū)存在少量尺寸較小的縮孔，并且焊縫中初生Si相在整個(gè)焊縫范圍內(nèi)分布均勻。焊縫中Si包括初生Si和共晶Si兩種形式，其中初生Si相包括小塊狀、顆粒狀、多角塊狀和花瓣?duì)?，共晶Si相呈針狀分布于初生Si顆粒之間。
　　熱導(dǎo)率和熱膨脹系數(shù)等熱物理性能與焊縫組織密切相關(guān)，本文從填充粉末配比以及焊后熱