SiC顆粒增強鋁基復合材料的連接試驗研究.pdf

1、本課題研究了SiCp/Al基復合材料的兩種連接方法，即真空釬焊和過渡液相連接。通過對60％高體積分數(shù)的SiC顆粒增強Al基復合材料連接性的分析，在真空爐中分別采用了BA188SiMg鋁基釬料和Cu箔中間層對這種材料進行了連接，利用數(shù)碼相機、金相顯微鏡、X射線衍射儀、顯微硬度計、掃描電鏡及拉伸試驗機等設備研究了連接材料、連接溫度、保溫擴散時間和銅箔厚度等工藝因素對連接接頭性能的影響。結(jié)果表明： (1)無論采用Cu箔的過渡液相連接還

2、是以BA188SiMg為釬料的真空釬焊，均可實現(xiàn)SiCp/Al復合材料的連接。 (2)過渡液相連接SiCp/Al MMCs時，連接溫度不宜過高，對接頭施加的壓力也不宜過大，否則母材與接頭的交界處會產(chǎn)生較大的應力集中而開裂；待連接表面的潔凈度對連接質(zhì)量的影響很大；隨著連接溫度的升高，接頭的擴散反應區(qū)增大。 (3)以Cu箔為中間層進行過渡液相連接所形成的焊縫均比較細，隨著保溫擴散時間的延長，焊縫逐漸消失，連接質(zhì)量提高；Cu箔

3、厚度的變化對焊縫宏觀形貌的影響不明顯，但在相同工藝條件下，較厚Cu箔為中間層接頭的擴散反應區(qū)較寬。 (4)在573℃以上的釬焊溫度下發(fā)生了SiCp向焊縫的過渡現(xiàn)象；隨著釬焊溫度的升高，焊縫逐漸變細，在598℃以上時，可以取得與過渡液相連接粗細相近的微觀形貌，但在573℃以上的連接溫度下，母材會產(chǎn)生側(cè)向膨脹與開裂現(xiàn)象，外觀質(zhì)量惡化。 (5)過渡液相連接接頭中有金屬間化合物AlCu3的產(chǎn)生，且采用0.02mmCu箔的接頭中形

4、成的AlCu3量要多一些，而以BA188SiMg為釬料的真空釬焊接頭中則產(chǎn)生了Mg2Si和MgAl2O4；無論是采用過渡液相連接還是真空釬焊所得焊縫的硬度均不高，表明沒有出現(xiàn)硬脆相在焊縫處的大量聚集：在較低的釬焊溫度下，真空釬焊焊縫硬度較低，但隨著釬焊溫度的升高，其值逐漸升高；過渡液相連接焊縫的硬度比高釬焊溫度下的焊縫低，但要比低釬焊溫度下的高。 (6)保溫擴散時間延長，過渡液相連接接頭的強度升高；隨著連接溫度的升高，過渡液相連