SiC顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的連接試驗(yàn)研究.pdf

1、本課題研究了SiCp/Al基復(fù)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(duì)60％高體積分?jǐn)?shù)的SiC顆粒增強(qiáng)Al基復(fù)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(duì)這種材料進(jìn)行了連接，利用數(shù)碼相機(jī)、金相顯微鏡、X射線衍射儀、顯微硬度計(jì)、掃描電鏡及拉伸試驗(yàn)機(jī)等設(shè)備研究了連接材料、連接溫度、保溫?cái)U(kuò)散時(shí)間和銅箔厚度等工藝因素對(duì)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(shí)現(xiàn)SiCp/Al復(fù)合材料的連接。 (2)過渡液相連接SiCp/Al MMCs時(shí)，連接溫度不宜過高，對(duì)接頭施加的壓力也不宜過大，否則母材與接頭的交界處會(huì)產(chǎn)生較大的應(yīng)力集中而開裂；待連接表面的潔凈度對(duì)連接質(zhì)量的影響很大；隨著連接溫度的升高，接頭的擴(kuò)散反應(yīng)區(qū)增大。 (3)以Cu箔為中間層進(jìn)行過渡液相連接所形成的焊縫均比較細(xì)，隨著保溫?cái)U(kuò)散時(shí)間的延長(zhǎng)，焊縫逐漸消失，連接質(zhì)量提高；Cu箔

3、厚度的變化對(duì)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(kuò)散反應(yīng)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(xì)，在598℃以上時(shí)，可以取得與過渡液相連接粗細(xì)相近的微觀形貌，但在573℃以上的連接溫度下，母材會(huì)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?cái)U(kuò)散時(shí)間延長(zhǎng)，過渡液相連接接頭的強(qiáng)度升高；隨著連接溫度的升高，過渡液相連