铝-镁磁脉冲焊接结合界面间产热机制分析

选用1060铝合金管件冲击不同表面状态下的AZ31B镁合金表面进行磁脉冲焊接试验。并对焊后接头结合形貌进行量化分析,着重研究焊接接头结合界面间的产热机制。结果表明:设定充电电压为4.2kV不变,焊接接头均表现为波纹状结合;光洁表面试件焊接后界面结合区波峰附近有微量弥散分布的熔化块;粗糙表面焊接后界面结合区出现呈片状连续分布的熔化层。由分析可知:粗糙表面凸起可以捕获更多的射流,并且会阻碍表面波沿表面传递,上述因素导致能量不能及时散失进而结合界面区温度升高最终出现熔化现象。     

基于中间过渡层的5A06/0Cr18Ni10Ti气化冲击焊接工艺研究

利用气化冲击焊接技术,制备了力学性能良好基于中间层的5A06铝合金与0Cr18Ni10Ti不锈钢气化冲击焊接接头,中间层3003铝合金与飞板5A06铝合金和靶板0Cr18Ni10Ti界面焊接良好,接头结合区域呈圆环状。通过信号采集系统分析了铝箔气化时间和电流随能量输入的变化,采用OM和SEM分析了接头界面的微观形貌和元素分布。研究了能量输入对铝箔气化的时刻和接头力学性能的影响。结果表明,随着能量输入的增加,铝箔气化所需时间减小,最终碰撞速率增大,从而使焊接区域直径增大;接头的抗拉力和抗剪力随能量输入的增大而增大。当能量输入为9 kJ时,接头的最大抗拉力为44.0 k N,抗剪力为2.1 kN;5A06/3003界面呈中间对称波状结合,3003/0Cr18Ni10Ti界面以金属间化合物连接,结合区域错位分布。     

SAC0307/Cu电磁脉冲焊接接头的组织和性能研究

在保证空气间隙1.5 mm不变的情况下,采用电磁脉冲焊接技术分别在13 kV、14 kV和15 kV的充电电压下完成了99.0Sn-0.3Ag-0.7Cu(SAC0307)和T2 Cu薄板的连接,并对其焊接接头的显微组织、拉伸强度和显微硬度进行了研究。结果表明:SAC0307/Cu电磁脉冲焊接的临界充电电压介于13～14 kV之间;当充电电压为15 kV时,获得的焊接接头性能最佳,其拉伸强度为22.23 MPa,界面平均显微硬度为41.04 HV;此外,扫描电镜观察和X射线能谱分析发现,接头中基本没有金属间化合物形成。     

冰箱铝钢管接头的储能焊

对半导体冰箱热电制冷系统小直径铸铝管和低碳钢管进行了储能焊,分析了焊接接头的显微结构、界面成分分布及接头的力学性能.研究发现,在焊接接头中存在着两个界面,对接界面形成了先共析组织,为冶金结合;而搭接界面为机械结合.整体结合面积的增加,提高了焊接接头的综合力学性能,其拉断部位位于铝管一侧,弯曲后未见裂纹出现.结果表明,合适工艺下进行储能焊,可以实现铝管和钢管的良好连接,满足使用要求.     

基于铜镀层的低碳钢/铝合金电阻点焊接头性能

针对铝合金与钢二者难以直接焊接的问题,采用预先在低碳钢Q235钢板上镀铜,再与铝合金A6061进行电阻点焊的方法,并研究焊接参数对点焊接头的显微组织和力学性能的影响。结果表明:接头抗剪载荷和焊点直径随焊接电流和焊接时间的增加而增加,随电极压力的增大而减小;接头破坏形式出现了界面断裂和纽扣式破坏两种类型;熔核中铝合金的显微硬度相比原始态的铝合金有所升高。与未镀铜点焊接头相比,镀铜Q235与A6061接头界面生成的金属间化合物较薄,说明镀铜可以有效抑制铝合金/钢的界面反应。     

汽车用铝合金扩散焊接工艺与性能研究

采用真空扩散焊方法焊接铝合金。采用万能试验机测试扩散焊接接头剪切强度,采用光学显微镜对焊接接头的显微组织进行了分析,并计算了晶粒尺寸大小。结果表明,焊接接头剪切强度随焊接温度增加先增加后减小,最大值达到156 MPa。焊接温度较低时,焊接接头界面存在缝隙,随着焊接温度升高,缝隙消失,界面结合良好。界面晶粒尺寸随焊接温度增加呈增大的趋势。     

激光功率对铝制换热器钎焊接头性能及微观组织的影响

为了改善焊接生产环境,减小能源消耗,提高生产效率,利用小功率光纤激光器对铝制空调换热器进行激光钎焊试验研究,分析了激光功率对钎焊接头性能及微观组织的影响。结果表明:钎焊接头成型良好,焊缝熔合线长度合格;液态钎料的润湿铺展性能随着激光功率增加而显著改善;接头通过基本耐压性能试验及气密性检验的合格率均随激光功率增大而增加;钎焊接头由焊缝区、界面区及母材组成,焊缝主要由α(A1)固溶体及针状或树枝状共晶Si组成,界面区为单相α(Al)固溶体;随着激光功率增大,焊缝晶粒略有长大。     

铝-铜平板磁脉冲焊接工艺研究

采用磁脉冲焊接技术对铝-铜异种金属板材进行了焊接试验,研究了放电电压和两板之间的间隙对接头抗剪强度及焊缝宽度的影响。结果表明:接头焊缝呈扁平椭圆形。焊接间隙为1.4 mm时,从整体上看,焊缝宽度与接头抗剪强度随着放电电压的增加而增大;放电电压为11 kV时,焊缝宽度和接头抗剪强度随着焊接间隙的增加先增大后减小。在接头界面微区,铝铜两种元素发生了相互扩散,未发现金属间化合物的产生,其硬度值随着距界面距离的增加而降低。     

纯钛/铝合金A6061电阻点焊接头性能

采用电阻点焊焊接纯钛与铝合金A6061,探讨焊接电流、焊接时间与电极压力对熔核尺寸和接头抗剪力的影响,观察分析接合界面微观组织特征。接头熔核直径随焊接电流增大而增大,而抗剪载荷随焊接电流的增加先上升后下降趋势变化;而接头随焊接时间的延长、电极压力的减小,熔核直径和抗剪载荷而增加。焊接时间为25 cyc时所得接头的抗剪载荷最大,约为7.6 kN。结果显示母材铝合金中Si能抑制界面金属间化合物的生成,改善接头性能。     

铝/镀锌钢异种金属旁路分流MIG电弧熔钎焊界面区组织与接头性能

以2 mm厚6061铝合金与镀锌钢板为试验材料,进行旁路分流MIG电弧熔钎焊工艺试验.采用金相显微镜、扫描电镜和拉伸试验机对接头组织及力学性能进行研究,分析了不同焊接速度时界面层组织和接头性能的变化规律.结果表明,随焊接速度增加焊接热输入减少,界面温度下降,元素扩散速度降低,导致接头界面结合层变薄.另外接头强度随焊接速度与界面层厚度增加呈现先增加后减小的趋势,最高强度达135.32 MPa.当焊接速度较低时,界面温度高,易形成脆性金属间化合物,导致其接头性能下降;高速焊接时,铝/钢界面反应不充分,甚至存在未钎合和气孔等缺陷,影响了接头性能.