超聲作用對釬料與鐵基非晶合金潤濕性影響的研究.pdf

1、非晶材料由于其長程無序的結構而表現出了某些機械性能方面（硬度、強度等）的優(yōu)點，而Fe基非晶合金更具有優(yōu)良的軟磁性能、低磁損耗等特性，使之成為近些年本領域的研究熱點。然而，由于非晶合金加工過程中易晶化、塑性差等特點導致其與材料的連接困難，而釬焊工藝是連接非晶合金的一個有效方法，但是關于非晶合金表面潤濕性方面的研究較少。本文將主要研究不同晶化程度 Fe77.5Si13.5B9非晶合金與釬料之間的潤濕性，并研究其界面化合物生長動力學，最終通過

2、超聲輔助釬焊的方法實現Fe77.5Si13.5B9非晶合金之間連接。
　　本文應用座滴法開展超聲作用下熔融釬料與 Fe77.5Si13.5B9非晶合金潤濕行為的研究，探索界面冶金反應規(guī)律；隨后通過時效反應研究其界面化合物生長動力學；最終實現了Fe77.5Si13.5B9非晶合金之間在大氣環(huán)境下快速有效的連接，并尤以研究超聲和晶化程度對潤濕界面形態(tài)以及化合物生長動力學為主旨進行試驗探究。
　　潤濕性試驗結果表明：隨著超聲功率的

3、增大、超聲時間的延長、試驗溫度的升高，Sn-9Zn釬料、純Sn釬料與 Fe77.5Si13.5B9非晶合金潤濕性能明顯改善；釬料與原始非晶的潤濕性最好，部分晶化次之，而完全晶化后合金潤濕性能最差；完全晶化狀態(tài)的Fe77.5Si13.5B9合金材料對超聲作用最為敏感。
　　通過時效試驗對Sn-9Zn釬料與Fe77.5Si13.5B9非晶合金界面化合物生長情況進行觀察統(tǒng)計可以得出：隨著時效時間的延長、溫度的升高，界面化合物厚度逐漸增加

4、。經過能譜及微區(qū) XRD分析結果，上述界面化合物確定為 FeZn13。并且通過計算得到：不加超聲時，原始非晶狀態(tài)的Fe77.5Si13.5B9/Sn-9Zn體系激活能最大，其次是完全晶化狀態(tài)的Fe77.5Si13.5B9/Sn-9Zn體系，而部分晶化的Fe77.5Si13.5B9/Sn-9Zn體系激活能最小；施加超聲之后三個體系的激活能都增大，但增大程度有所不同：其中完全晶化的Fe77.5Si13.5B9/Sn-9Zn體系激活能增大最多

5、，晶態(tài)Fe77.5Si13.5B9合金對超聲作用更為敏感。
　　對Sn-9Zn釬料與Fe77.5Si13.5B9非晶合金進行釬焊連接，得到雙層與多層非晶焊接接頭。結果顯示，施加超聲后，界面連接更連續(xù)，無明顯缺陷，而界面化合物FeZn13經過時效處理后明顯長大。硬度測試結果表明：隨著超聲功率的增大、時間的延長，焊縫區(qū)硬度值在超聲作用下不斷提高，而焊接過程中焊接溫度的變化對焊縫區(qū)硬度值影響不大；對比焊接試驗前后的鐵基非晶帶材XRD測試