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《sic顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的連接試驗(yàn)研究》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、SiC顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的連接試驗(yàn)研究摘要本課題研究了SiCp/A1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BAl88SiMg鋁基釬料和Cu箔中間層對這種材料進(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、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、保溫擴(kuò)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是以BAl88SiMg為釬料的真空釬焊,
2、均可實(shí)現(xiàn)SiCp/A1復(fù)合材料的連接。(2)過渡液相連接SiCp/A1MMCs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(yīng)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(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),隨著保溫擴(kuò)散時間的延長,焊縫逐漸消失,連接質(zhì)量提高;Cu箔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(kuò)散反應(yīng)區(qū)較寬。(4)在573℃以上的釬焊溫度下發(fā)生了S
3、iCp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,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A1Cu3的產(chǎn)生,且采用0.02mmCu箔的接頭中形成的A1Cu3量要多一些,而以BAl88SiMg為釬料的真空釬焊接頭中則產(chǎn)生了M92Si和MgAl204;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
4、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(kuò)散時間延長,過渡液相連接接頭的強(qiáng)度升高;隨著連接溫度的升高,過渡液相連接接頭的強(qiáng)度降低,而真空釬焊接頭的強(qiáng)度則是先升高而后下降;在較長保溫擴(kuò)散時間下,采用較厚Cu箔的接頭強(qiáng)度較高;在所采用的連接工藝下,過渡液相連接接頭的強(qiáng)度普遍比真空釬焊的要高,且連接溫度較低,可以避免母材的側(cè)向膨脹與開裂,是一種比真空釬焊更適宜的連接方法。關(guān)鍵詞:SiCp/Al復(fù)合材料;真空釬焊;過渡液相連接Inves
5、tigationOnWeldingOfSiCParticleReinforcedAluminumMatrixCompositesAbstractTwoweldingmethodsonSiCp/A1matrixcompositesthatarevacuumbrazingtechnologyandtransientliquidphasebondingarestudiedinmydissertation.Byinvestigatingtheweldabilityof60%highvolumepercentageSiC
6、particlereinforcedaluminummatrixcomposites,IuseBAl88SiMgasbrazingfillermetalandcopperfoilasinterfacelayertoweldthiskindofmaterialinvacuumfurnace.Theeffectsofseveralprocedurefactorssuchasjointingmaterials,weldingtemperature,holdingtimeandthethicknessofcopperf
7、oiltotheperformanceofthejointsareresearchedbyutilizingtheseexperimentalequipments:digitalcamera,metallographicmicroscope,X-raydiffractometer,micro—scleromete,scanningelectronmicroscopeandtensiletestingmachine.Resultsshowedasfollows:(1)BothVacuumBrazingTechno
8、logybycopperfoilasinterfacelayerandtransientliquidphasebondingbyBAl88SiMgasbrazingfillermetalcanweldthiskindofmaterial.(2)WeldingSiCp/A1matrixcompositesbytransientliquidphasebonding,weldingtempe