半固態(tài)攪拌釬焊下增強相與焊縫合金的復(fù)合行為研究.pdf

1、本文以Zn73Al27為釬料，以SiCp/A356復(fù)合材料為母材，在一次非真空半固態(tài)攪拌釬焊的基礎(chǔ)上研究了半固態(tài)攪拌釬焊下增強相與焊縫合金的復(fù)合行為。利用電子式萬能試驗機（WD.100KE）研究攪拌釬焊焊接接頭的力學(xué)性能，采用正立智能數(shù)字萬能光學(xué)顯微鏡（XJP-6A）、掃描顯微鏡（SEM）、能譜分析（EDX）和電子探針（EPMA）分析焊接接頭的微觀組織結(jié)構(gòu)及其微觀區(qū)域元素分布，探討了半固態(tài)攪拌釬焊下增強相與焊縫合金的復(fù)合行為研究。

2、>　　在一次半固態(tài)攪拌釬焊的基礎(chǔ)上繼續(xù)升溫進行二次攪拌釬焊，探討工藝參數(shù)（二次焊接的溫度、攪拌頭直徑、攪拌頭轉(zhuǎn)速）對二次攪拌釬焊的焊接接頭結(jié)構(gòu)影響規(guī)律。研究結(jié)果表明：隨著二次溫度的升高，母材在元素擴散下存在一定的溶解層，攪拌頭直徑對接頭的影響為：隨著攪拌頭直徑的增大，釬縫的組織由樹枝晶變?yōu)榍驙罹?，在攪拌力場的作用下，促進液態(tài)釬料與基體的元素擴散，致使基體出現(xiàn)局部溶解現(xiàn)象。隨后，局部溶解區(qū)中SiC顆粒在攪拌的作用下進入釬縫，并與釬縫基體結(jié)

3、合，最終形成SiC增強的復(fù)合焊縫，提高了釬縫的力學(xué)性能，但是隨著溫度的升高及其攪拌頭直徑的增大，釬縫中的空洞也在增加，同時發(fā)現(xiàn)，在二次低轉(zhuǎn)速的攪拌下可以提高顆粒增強相與釬縫合金復(fù)合的成形質(zhì)量，同時采用較合適直徑的攪拌頭攪拌時，可以得到接頭界面和釬縫中心都有較高的力學(xué)性能，即在530℃采用直徑為2.4mm的攪拌頭以轉(zhuǎn)速為65r/min的二次焊接的釬縫中心的剪切強度為236.5MPa，接頭界面剪切強度為212.25MPa。
　　在實驗

4、的基礎(chǔ)上研究SiC顆粒與焊縫基體復(fù)合行為。采用定點攪拌試驗?zāi)軌虬l(fā)現(xiàn)到母材溶解層的SiC顆粒隨攪拌轉(zhuǎn)數(shù)地增加而逐漸進入到釬的過程，并在試驗的基礎(chǔ)上建立了二次攪拌攪拌釬焊下SiC顆粒與焊縫基體復(fù)合行為。在初始狀態(tài)，溶解的母材無外力作用下，釬縫中沒有SiC顆粒。在攪拌初期，溶解的母材存在元素的相互擴散，出現(xiàn)局部液化的現(xiàn)象，形成了一個液相通道，溶解層的SiC顆粒在攪拌力的作用下沿著液相通道可以遷移到釬縫中，同時釬縫中的金屬向母材中擴散，此時攪拌