銅-鋁超聲波液相擴散釬焊及界面微觀組織結(jié)構(gòu)性能.pdf

1、銅/鋁異種釬焊接頭已經(jīng)在現(xiàn)代工業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用，這不僅可以實現(xiàn)以鋁代銅，節(jié)省銅資源，還能充分發(fā)揮銅和鋁各自的性能優(yōu)勢，達到性能的優(yōu)化結(jié)合。超聲波液相擴散釬焊技術(shù)是利用超聲波振動對銅/鋁異種接頭實施釬焊連接，是一種結(jié)合了超聲波釬焊和擴散釬焊的新型釬焊技術(shù)。超聲波液相擴散釬焊技術(shù)尤其適用于形狀復(fù)雜、間隙狹小結(jié)構(gòu)的連接，具有廣泛的應(yīng)用前景。
　　 本課題采用Sn-9Zn共晶合金，利用超聲波液相擴散釬焊工藝，實現(xiàn)銅/鋁異種金屬接頭的釬

2、焊連接?；诟叩蜏貨_擊試驗和鹽霧試驗，確定最佳釬焊工藝參數(shù)為：鋁線預(yù)鍍錫溫度為380℃，接頭釬焊溫度為330℃、超聲波功率密度為0.30W/mm2，釬焊時間為4s。
　　 利用金相顯微鏡、掃描電鏡、能譜分析儀、X衍射儀、顯微硬度計等測試手段，對銅/鋁釬焊接頭釬縫及界面附近的顯微組織、微觀相結(jié)構(gòu)、斷口、元素分布以及接頭力學(xué)性能等進行了試驗分析，對銅/鋁釬焊接頭的成形機制、界面元素擴散機理以及超聲波對釬焊接頭成形影響等進行了分析和探

3、討。試驗表明，銅/鋁接頭釬縫區(qū)主要由灰色基體β-Sn相和黑色針狀富Zn相組成，在Al基體側(cè)界面附近出現(xiàn)了針刺狀晶須嵌入釬料中，并首次發(fā)現(xiàn)在Cu側(cè)界面附近也存在針刺狀晶須。此外，銅/鋁釬焊接頭界面附近發(fā)生了一定的元素的互擴散，Cu/釬縫界面附近伴有少量的金屬間化合物生成，其界面附近的顯微硬度明顯高于Cu側(cè)界面附近組織的顯微硬度。接頭斷口分析表明，接頭斷裂處均發(fā)生在靠近Cu側(cè)界面附近，其斷裂特征屬于典型的塑性斷裂，具有一定的抗蠕變裂紋性能。