7075-T6铝合金的放电等离子烧结连接工艺优化

采用放电等离子烧结技术对7075-T6铝合金进行连接,通过单因素法研究了母材表面预处理（400^#砂纸打磨、化学浸蚀、400^#砂纸打磨+化学浸蚀、2000^#砂纸打磨+化学浸蚀）以及升温速率（10,30,50 ℃·min⁻¹）、连接温度（450,470,490,510 ℃）、连接压力（4.5,5.0,5.5,6.0,7.0 MPa）和保温时间（45,60,75,90,120 min）对接头连接质量、剪切性能和变薄率的影响,确定了合适的表面预处理工艺以及最优的工艺参数。结果表明：合适的表面预处理工艺为400^#砂纸打磨,获得7075-T6铝合金接头的连接质量最好,接头界面未闭合孔洞很少,焊合率最大,为71.7%;随着升温速率的升高,接头的连接质量变差,但其焊合率均高于76%,接头的抗剪强度和变薄率均降低;随着连接温度的升高或连接压力的增加,接头的连接质量变好,接头的焊合率、抗剪强度和变薄率均增大,但当连接压力大于6.0 MPa时,焊合率和抗剪强度增加幅度减小,而变薄率大幅增加;随着保温时间的延长,接头的焊合率、抗剪强度和变薄率的变化幅度均较小。
400^#砂纸打磨后7075-T6铝合金的最优连接工艺为升温速率50 ℃·min⁻¹、连接压力6.0 MPa、连接温度490 ℃、保温时间45 min,此时接头的焊合率为81.3%,抗剪强度为132.9 MPa,变薄率为1.91%,剪切断裂方式为韧性断裂。