Zn對Sn-Al界面結(jié)構(gòu)及接頭耐蝕性能影響的研究.pdf

1、鋁合金大部分都是具有熱敏感性的，焊接時如果溫度過高，容易導(dǎo)致其失去原有的力學(xué)性能，因此鋁合金的焊接最好采取低溫來避免這一問題。低熔點的錫基釬料具有很強的吸引力的。
　　采用超聲釬焊和刮擦釬焊的方法，對1060純Al進行焊接。通過界面分析探究Zn元素的Sn/Al界面的影響以及通過腐蝕試驗研究Zn元素對接頭耐蝕性能的影響。
　　采用不同Zn元素含量的Sn基釬料釬焊1060純Al，界面處結(jié)合良好，接頭內(nèi)部組織均勻。Sn-4Zn釬料

2、對應(yīng)接頭強度最高，Sn-9Zn超聲釬焊20s和300℃刮擦釬焊得到的接頭強度接近于母材強度。
　　采用Sn-9Zn釬料低溫釬焊1060純鋁，界面結(jié)構(gòu)為母材純Al/AlZnSn固溶體/過渡層/釬料，過渡層由非晶 Al2O3和納米晶γ-Al2O3構(gòu)成，非晶和納米晶呈現(xiàn)一種交錯生長的狀態(tài)。添加Zn元素的Sn基釬料焊接純Al，接頭強度提高因為界面處生成了固溶體和過渡層，固溶體層的厚度以及與過渡層之間的結(jié)合強度決定了接頭的強度。
　　

3、釬料與母材之間的腐蝕電位差越小，接頭的耐蝕性能越強。對接頭進行電化學(xué)腐蝕試驗，純Sn釬料接頭拉伸性能最差，Sn-20Zn釬料接頭拉伸性能最強。
　　釬焊接頭的腐蝕機理與常規(guī)的合金腐蝕機理不同。接頭的腐蝕過程不僅與金屬種類相關(guān)，還與金屬結(jié)構(gòu)相關(guān)。純Sn和Sn-4Zn對應(yīng)接頭界面母材一側(cè)Al被大量腐蝕。Sn-9Zn和Sn-20Zn對應(yīng)接頭內(nèi)部的棒狀富 Zn相被大量腐蝕，棒狀結(jié)構(gòu)的Zn作為陽極時會導(dǎo)致陽極區(qū)面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于陰極區(qū)面積，促使腐