铝基复合材料扩散焊接接合区微连接行为

以铝基合材料Al2O3p/6061Al为对象,对该种材料扩散焊接接合区微连接行为进行了探索性的研究,分析了接头微观组织及力学性能。研究表明,扩散焊接温度对接合区的微连接行为有显著影响,当焊接温度低于铝基复合材料固相线温度时,增强相-基体、增强相-增强相之间微连接属弱连接;当焊接温度介于该种材料液、固两相温度区间时,接头区域出现液态基体金属,增强相-基体之间可以实现较好结合,同时液态金属对增强相-增强相接触部位进行渗透,使增强相-增强相接触转化为增强相-基体-增强相结合,在此基础上发现在铝基复合材料液、固两相温度区有“临界温度”存在,为成功实现该种材料扩散连接奠定理论基础。     

采用非夹层液相扩散焊连接铝基复合材料

采用真空扩散焊焊接铝基复合材料ＳｉＣｗ／６０６１Ａｌ通过系列试验研究了焊接工艺参数对接头强度的影响。结果表明：该材料扩散焊时,焊接温度是影响接头强度的主要工艺参数,当焊接温度介于基体铝合金液－固两相温度区间时,接合面上出现了液态基体金属,可获得较高的接头强度。     

采用非夹层液相扩散焊连接铝基复合材料Al2O3p／6061Al

采用真空扩散焊焊接铝基复合材料Ａｌ２Ｏ３Ｐ／６０６１Ａｌ,通过一系列试验研究了焊接温度对接头强度的影响。结果表明,当焊接温度介于基体铝合金液、固两相温度区间时,接合面上出现液态基体金属,可获得较高的接头强度。在对此现象进行分析的基础上,首次提出非夹层液相扩散焊这一新工艺,成功地实现了铝基复合材料Ａｌ２Ｏ３Ｐ／６０６１Ａｌ的连接     

铝基陶瓷增强复合材料的钎焊及扩散焊

由于陶瓷增强相与金属基体合金性能的巨大差异,造成铝基陶瓷增强复合材料的焊接困难较大.在各种焊接方法中,钎焊和扩散焊是铝基陶瓷增强复合材料焊接比较常用的方法.本文研究了钎料和中间层合金与铝基复合材料的润湿机理,介绍了颗粒增强铝复合材料的超声波钎焊、真空钎焊、无夹层液相扩散焊、冲击扩散焊和瞬时液相扩散连接等焊接新工艺,对这些焊接工艺的原理与特点进行了探讨.     

基于人工神经网络预测铝基复合材料瞬间液相扩散焊的接头性能

非连续增强铝基复合材料的瞬间液相(TLP)扩散焊的焊接工艺与其接头力学性能之间具有很强的非线性关系,人工神经网络是解决非线性映射关系的一种有效手段。本文以Al2O3p/6061Al的TLP扩散焊(用Cu箔作中间层)焊接工艺与接头抗剪强度的关系为研究对象,在Matlab语言环境下,以正交实验数据作为训练和预测样本,用5节点的单隐含层BP型神经网络进行了预测。结果表明:正交实验和人工神经网络相结合来预测铝基复合材料的TLP扩散焊接头性能是有效的,切实可行的。     

基于人工神经网络预测铝基复合材料瞬间液相扩散的接头性能

非连续增强铝基复合材料的瞬间液相（TLP）扩散焊的焊接工艺与其接头力学性能之间具有很强的非线性关系，人工神经网络是解决非线性映射关系的一种有效手段。本文以Al2O3p／6061Al的TLP扩散焊（用Cu箔作中间层）焊接工艺与接头抗剪强度的关系为研究对象，在Matlab语言环境下，以正交实验数据作为训练和预测样本，用5节点的单隐含层BP型神经网络进行了预测。结果表明：正交实验和人工神经网络相结合来预测铝基复合材料的TLP扩散焊接头性能是有效的，切实可行的。     

Al2O3p/6061Al复合材料焊接工艺参数的优化及接头组织

通过与基体铝合金的对比试验研究了颗粒增强铝基复合材料Ａｌ２Ｏ３ｐ／６０６１Ａｌ扩散焊各主要工艺参数对接头强度的影响规律,探讨了接头区域微观组织状态对接头强度的影响。结果表明：焊接温度是影响接头强度的主要工艺参数,接头区域存在氧化物及增强相偏聚等缺陷,是造成该种材料焊接性差的主要原因,在此基础上成功实现了颗粒增强铝基复合材料Ａｌ２Ｏ３ｐ／６０６１Ａｌ的扩散连接。     

铝基复合材料瞬间液相扩散连接接头的组织与力学性能

采用扫描电镜、能谱仪及电子拉伸试验机系统地研究了Cu,Ag作为中间层铝基复合材料瞬间液相扩散连接接头的组织与力学性能。根据组织结构特点接头可分为增强相偏聚区、增强相贫化区和母材区。增强相偏聚区的组织主要为Al2O3颗粒和铝合金基体，并含有汪量的MgAl2O4化合物，对于Cu中间层接头还含有少量的Al2Cu化合物。连接温度、连接时间和中间层厚度对接头抗剪强度具有较明显的影响。在一定条件下，Cu,Ag中间层接头的抗剪强度分别为82－99MPa和86－109MPa。增强相偏聚区是接头最薄弱的区域，减少增强相的偏聚是进一步改善接头力学性能的重要途径。     

"相变-扩散钎焊(T/DB)"新工艺及其接头界面形貌

为减小相变超塑性扩散连接的循环次数,提出了一种新型焊接工艺"相变-液相扩散焊(T/DB)",即在待焊母材间预先放入液相扩散焊用的中间层,然后按传统相变超塑性扩散连接工艺施焊,但要求温度循环的峰值温度须同时大于母材的相变点与中间层的熔点.试验以低碳钢为母材,以镍基非晶箔带(BNi2)为中间层,进行了低碳钢的相变-扩散钎焊(循环3次)与液相扩散焊接(1200℃×3 min)的对比试验.结果表明相变-液相扩散焊所需温度循环次数少,接头无界面空洞,其接合线呈非平面状;而液相扩散焊接头的接合线较平直.分析认为,界面的起伏是母材的适度溶解与超塑性流变共同作用的结果;非平面状界面有利于增大金属-金属接触面积及扩散通道的面积,为获得合格接头做出了相应贡献.     

Ni3Al单晶高温合金过渡液相扩散焊工艺

采用KNi3中间层,对Ni3Al单晶高温合金进行过渡液相扩散焊,分析不同焊接保温时间的接头和基体组织的变化,测试接头的高温持久性能.结果表明,1 240℃保温12 h,TLP扩散焊接头局部区域有少量的γ＋γ＇共晶组织及小块状的硼化物组织,其它区域均为与基体组织一致的γ＋γ＇双相组织;基体γ＇相由四方形转变成不规则状.焊接接头在1 000℃高温持久强度达到标准状态的基体强度90%.试样组织出现γ＇相筏形化,焊缝区域筏形组织粗化,且形状不规则,与持久应力方向呈一定角度.     

Diffusion welding process and joint''''s microstructure behavior of SiC_w/6061Al composite

The rules such as process parameters affecting joint properties and the evolution principle of weld's microstructure have been researched by adopting diffusion welding process to connect SiCw/6061Al composite. Experimental results show that there exists a critical temperature region between solid and liquid phase line of SiCw/6061 Al composite, and the region will shrink with the increasing of welding pressure. When diffusion welding occurred under the critical temperature region, welding joint exhibits bad property of bonding, and the matrix and the reinforcement can't bond effectively. When diffusion welding occurred in the critical temperature region, the strength of welding joint changes widely with the variation of welding temperature. When welding temperature varies in 10癈, the strength of welding joint will change obviously. Only when welding temperature is higher than the critical temperature region, stable joint properties can be obtained. Simultaneously the matrix and the reinforcement has bet     

Study on diffusion welding parameters of particle-reinforced aluminium matrix composite Al2O3p/6061Al

１．ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＡｌｕｍｎｉｕｍｍａｔｒｉｘｃｏｍｐｏｓｉｔｅ,ｄｕｅｔｏｉｔｓｅｘｃｅｌｌｅｎｔｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｓｕｃｈａｓｈｉｇｈｓｐｅｃｉｆｉｃｓｔｒｅｎｇｔｈ,ｈｉｇｈｓｐｅｃｉｆｉｃｍｏｄｕｌｅ,ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｔｏｅｌｅｖａｔｅｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ,ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｔｏｒａｄｉａｔｉｏｎａｎｄｇｏｏｄｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｓｔａｂｉｌｉｔｙ,ｈａｓａｔｔｒａｃｔｅｄｇｒｅａｔａｔｔｅｎｔｉｏｎｆｒｏｍｍａｔｅｒｉａｌｓｃｉｅ…     

亚微米级Al2O3p/6061Al复合材料的扩散焊接

研究了亚微米级Ａｌ２Ｏ３ｐ／６０６１Ａｌ 复合材料扩散焊接头强度随焊接参数的变化规律, 采用扫描电镜、透射电镜等手段分析了接头区域微观组织, 探讨了焊接参数、接头微观组织与接头宏观性能之间的联系。指出焊接温度是复合材料扩散焊接最重要的工艺参数, 焊接温度介于基体合金固相线与液相线之间, 接头强度最高值可达到１７０ ＭＰａ; 接合界面的氧化膜阻碍基体原子的扩散, 是复合材料接头强度下降的原因之一。在此基础上成功地实现了亚微米级Ａｌ２Ｏ３ｐ／６０６１Ａｌ 复合材料的扩散连接     

低真空条件下铝基复合材料扩散焊接工艺

以Al2O3p/6061Al铝基复台材科为对象．研究了在低真空条件下的直接扩散焊接和6061Al铝箔作为中间层的扩散焊接工艺。分析了焊接温度．保温时间与不同焊接工艺所得接头微观组织及强度的关系。同时．分析了低真空度和夹具对接头性能的影响。试验结果表明．两种焊接工艺所得接头强度随温度变化的规律以600℃和640℃为界分为三个阶段．并且随保温时间的延长有所提高。在较高的温度下．压力和液态金属的作用促使氧化膜破碎,有利于接头强度的提高。     

铝基复合材料SiCW/6061Al的激光焊接

采用脉冲激光焊接工艺研究铝基复合材料SiCw/6061Al的焊接性,着重探讨激光输出功率（P）、脉冲频率（f) 对接头性能的影响,借助X射线衍射、扫描电镜、透射电镜等手段分析接头组织。研究发现,焊缝中存在的界面反应物、气孔缺陷,是导致该种材料焊接性显著降低的主要因素。进一步研究表明,在激光焊接条件下铝基复合材料界面反应是不可避免的,反应物沿热流方向生成,具有一定的方向性,激光输出功率是影响SiC-Al界面反应的主要因素,同时提高脉冲频率将对界面反应有一定的抑制作用;焊缝中气孔随激光脉冲频率的增大而减少直至消失。在此基础上,通过制定合理的焊接工艺,获得了成形良好的铝基复合材料激光焊焊缝。     

Diffusion bonding mechanism and microstructure of welded joint of aluminium matrix composite Al_2O_(3p),/6061

1INTRODUCTI0NAluminiummatrixcomp0site,thankstoitsoutstandingphysicalandmechanicalperfor-mance,hasattractedgreatattenti0nsfrommate-rialscientistsbothathomeandabroad.Especial-lytheparticlereinforcedaluminiummatrixcom-posites,c0st-effective,isotr0pical,wear-resis-tantandflexiblewithfunctionaldesign,havewideapplicationsinaerospaceandaviationstruc-turalcomponents.t.[1~6].Thestudy0nthewe1dabilityofaluminiummatrixcomp0sitesandweldingtechniqueisfarfromenough,comparedwiththeremarkableachievementson…     

THE INTERFACIAL BEHAVIORS OF ALUMINUM MATRIX COMPOSITE IN DIFFERENT WELDING METHODS

Non-interlayer liquid phase diffusion welding (China Patent) and laser welding methods for aluminum matrix composite are mainly described in this paper.In the noninterlayer liquid phase diffusion welding,the key processing parameters affecting the strength of joint is welding temperature.When temperature rises beyond solidus temperature, the bonded line vanishes. The strength of joint reaches the maximum and becomes constant when welding temperature is close to liquid phase temperature. Oxide film in the interface is no longer detected by SEM in the welded joint. With this kind of technique, particle reinforced aluminum matrix composite Al2O3p/6061Al is welded successfully, and the joint strength is about 80% of the strength of composite(as-casted).In the laser welding, results indicate that because of the huge specific surface area of the reinforcement, the interracial reaction between the matrix and the reinforcement is restrained intensively at certain laser power and pulsed laser beam.The laser pulse frequency directly affects the reinforcement segregation and the reinforcement distribution in the weld, so that the weldability of the composite could be improved by increasing the laser pulse frequency. The maximum strength of the weld can reach 70% of the strength of the parent.     

STUDY ON DIFFUSION WELDING OF ALUMINIUN MATRIX COMPOSITE

1.IntroductionAluminummatrixcomposite,thankstoitsexcellentcomprehensivepropertiessuchashighspecificstrength,highspecificmodule,resistancetoelevatedtemperature,resistancetoradiationandgooddimensionalstability,hasattractedgreatattentionfIDmmaterialscientistsbothhomeandaboard.Asoneofsubstitutesofconventionalmetals,alundniummatrixcompositeshavebeenwidelyaPPliedinthefieldsofaerospace,aviationandautomobile~lufacturingindustries,andbecomesmainsubjectinresearchanddevelopmentofmetalmatrixcomPOsites.A…