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《銅鋁異質(zhì)金屬爐中釬焊試驗研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、ExperimentalStudyAboutDissimilarMetalsBetweenCopperandAluminuminFurnaceBrazing合肥工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院閆飛侯玲徐道榮陳明浩吳圣川[摘要]選用不同厚度的BAlSiMg釬料進(jìn)行Cu/LF21爐中釬焊試驗。結(jié)果表明，釬料層過薄，共晶反應(yīng)中產(chǎn)生的液相較少，不能填滿整個釬縫，反之，釬縫中生成較多的脆性相CuAl2和AlCu，導(dǎo)致焊縫在冷卻過程中出現(xiàn)微裂紋，二者都會導(dǎo)致釬縫強(qiáng)度和接頭強(qiáng)度降低。因此，要得到理想的接頭，必須保證釬縫中的脆性相呈不連續(xù)分布或彌散狀態(tài)存在。關(guān)鍵詞：C
2、u/LF21爐中釬焊脆性相[ABSTRACT]ThefurnacebrazingofCu/LF21byusingdifferentsolderthicknessofBAlSiMgisstudied.TheresultsshowthatthesolderlayerissothinthattheliquidphaseproducedbyeutecticreactioncannotfilltheentireweldcompletelywhilethemorebrittlephaseCuAl2andAlCuproducedinthebrazingseam
3、zonecanleadtocomingalongthemicro-cracksinthecoolingprocessoftheweldsothatbothofthemcanleadtoreducingjointstrengthofsolderjoints.Therefore,toobtaintheidealjoint,thebrittlephasesinweldmustbeanon-continuousdistributionorthedispersionstateofexistence.銅鋁焊接時的主要問題是由于銅鋁金屬之間的化學(xué)勢存在的很大差
4、異導(dǎo)致的接頭腐蝕。此外，焊縫中還會有脆性化合物的生成，導(dǎo)致焊接接頭強(qiáng)度的降低。鋁銅釬焊主要存在2個問題：一是需使用腐蝕性強(qiáng)的釬劑去除鋁表面的氧化膜，但釬劑殘渣吸潮后形成電解液，構(gòu)成強(qiáng)烈的腐蝕劑腐蝕接頭;二是鋁銅原子擴(kuò)散較快,容易在接頭區(qū)形成易熔的脆性共晶相,導(dǎo)致接頭強(qiáng)度降低[4-5]。本課題以釬料的中間層厚度為變化參數(shù)，探討B(tài)Al88SiMg釬料層厚度對釬縫組織形貌以及性能的影響。1試驗材料及工藝條件試驗?zāi)覆匿X選用防銹鋁LF21，銅采用工業(yè)純銅，將其加工成標(biāo)準(zhǔn)的釬焊試樣，釬料選用鋁硅鎂（BAl88SiMg）,制成厚度為0.08mm、0.05mm、
5、0.02mm的片狀。母材的力學(xué)性能見表1。釬料的化學(xué)成分及參數(shù)見表2。焊前對所有材料進(jìn)行物理化學(xué)處理以除去其表面的氧化皮和污染物。試樣選用搭接形式，搭接長度為10mm左右，裝配好后用夾具夾緊，防止試樣在高溫下發(fā)生錯動。釬焊試樣在真空爐加熱，釬焊溫度為560℃，保溫時間為10min,試樣隨爐冷卻到300℃以下取出。Keywords:Cu/LF21crackFurnacebrazingMicro-由于鋁合金具有密度低、強(qiáng)度高、耐腐蝕、熱導(dǎo)和電導(dǎo)率高以及加工性能好等優(yōu)良品質(zhì)而發(fā)展迅速，已廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域及國防建設(shè)中，用量僅次于鋼鐵材料，成為第二
6、大金屬材料。銅及其合金具有優(yōu)良的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能以及耐腐蝕和良好22.1試樣結(jié)果分析與討論接頭的金相分析圖1中的(a)和(b)分別為釬料層取0.08mm和表1母材的力學(xué)性能的加工成形性，因此也獲得了廣泛的應(yīng)用[1-2]。鋁的密度是銅的1/3，因此將銅、鋁及其合金連接形成復(fù)合結(jié)構(gòu)，不但能減輕構(gòu)件的重量、節(jié)約材料，而且能發(fā)揮各自的性能優(yōu)勢[3]。鋁銅異種有色金屬接頭廣泛應(yīng)用于電力、化工、制冷和航空航天工業(yè)中,具有廣泛的實際應(yīng)用價值，而焊接是實現(xiàn)銅、鋁及其鋁合金連接并滿足鋁銅接頭力學(xué)性能和使用性能的可靠方法。銅鋁的焊接方法有閃光對焊、摩擦焊、冷壓焊、電容
7、儲能焊、真空擴(kuò)散焊、釬焊等。表2釬料的化學(xué)成分及參數(shù)732010年第11期·航空制造技術(shù)釬焊溫度/℃釬料牌號化學(xué)成分/%固相線/℃液相線/℃SiMgAlBAl88SiMg9.0～10.51.0～2.0余量559591588～604焊接性名稱牌號熔化溫度/℃抗拉強(qiáng)度/MPa屈服強(qiáng)度/MPa延伸率/%耐蝕性工業(yè)純銅C110001083209～34433～9014～60優(yōu)良良好防銹鋁LF21643～65498～14740～7730～36優(yōu)良好MgAl線模式采集譜圖（位置1）線模式采集譜圖（位置2）線模式采集譜圖（位置3）CCuCuCu246810121
8、4（a）δ=0.08mm（a）電子圖像keV（b）位置1OAlAlCuOCuCuCuCCuCu（b）δ=0.05mm2468101214
