金屬基復合材料的擴散焊接工藝研究.pdf

1、金屬基復合材料具有比強度高、比剛度大、抗疲勞性好、耐磨、抗震等優(yōu)良性能，已大量用于航天航空、化工、汽車等部門。伴隨科學技術的不斷進步，這些材料必將獲得迅速發(fā)展。但是，金屬基復合材料中含有各種各樣的增強相，其特殊的組織結構決定了其焊接性能非常差。 本文以SiCp/6061Al、SiCw/6061Al、Al2O3p/6061Al三種鋁基復合材料為研究對象，研究了金屬基復合材料的直接液相、鋁箔夾層液相和混合金屬粉末夾層瞬間液相擴散焊接

2、工藝與機理。文中從焊接工藝參數的選取和對接頭微觀組織、力學性能、元素分布以及化學組成的分析入手，探索了改善接頭性能、簡化焊接工藝的方法，提出了在低真空條件下鋁基復合材料擴散焊接的新工藝(混合金屬粉末夾層擴散焊接工藝)。 研究結果表明，在溫度低于600℃和高于640℃時，Al2O3p/6061Al鋁基復合材料鋁箔夾層擴散焊接接頭強度高于直接擴散焊接接頭強度；在600℃-640℃溫度區(qū)間內，直接擴散焊接頭強度超過了鋁箔夾層擴散焊接接

3、頭強度。 采用混合金屬粉末作為中間層，通過TLP擴散焊接工藝成功焊接了上面三種鋁基復合材料，并得到了較高強度的接頭。分析接頭微觀組織和力學性能，發(fā)現焊接過程中存在一個中間層成分配比的優(yōu)化區(qū)。這個優(yōu)化區(qū)是一個比較寬泛的比例范圍，在這個范圍內的中間層能夠使接頭得到均勻的組織(沒有增強相偏聚、裂紋等)和良好的機械性能。進一步研究發(fā)現，通過調整混合金屬粉末中不同成分的配比，能夠控制焊接過程中生成液態(tài)金屬的數量，因此可以對接頭的微觀組織和