Zn-Al-Si钎料厚度对磁脉冲辅助半固态钎焊Cu/Al管接头组织性能的影响

结合磁脉冲成形、半固态成形以及钎焊的复合优势,采用磁脉冲辅助半固态钎焊的方法来实现Cu/Al异质金属管件的连接.基于LS-DYNA对钎焊过程进行了多物理场耦合仿真,分析了钎料厚度对流变行为的影响,提出了综合考虑氧化膜去除效果及钎料流失缺陷的壁厚设计思路.利用附加能谱仪的电子探针显微分析仪和电子万能材料试验机研究了半固态Zn-15Al-1.0Si钎料的厚度对钎焊接头质量的影响.结果 表明:在钎焊过程中,半固态钎料所受压、剪应力复合作用随着其厚度的增加而变弱,且在搭接区域中部最弱.钎料过厚,其与母材两侧难以形成良好的冶金结合,而钎料过薄,会导致接头钎料缺失的缺陷.在合适的放电参数条件下,当钎料固相率为0.6,厚度为300 μm时,能获得以球晶组织为主的磁脉冲辅助半固态钎焊Cu/Al管接头.     

Zn15Al钎料半固态高速剪切流变模型

针对磁脉冲辅助半固态钎焊新工艺的高速流变工况,根据高压毛细管流变仪原理设计了一套特定的测试装置,研究了Zn15Al钎料在不同剪切速率和固相率下的流变行为,建立了表观黏度与剪切速率的关系.结果表明,剪切速率越大,Zn15Al钎料中的固相颗粒越细,球化程度越高;钎料具有明显的剪切变稀特征,表观黏度与剪切速率呈幂指数关系;固...