SiCp/LD2复合材料的激光焊焊缝组织及性能研究

用连续CO2激光焊焊接了SiCp/LD2复合材料，用光学显微镜和X射线衍射仪分析了焊缝组织，结果表明，在所用的热输入范围内，焊缝中均发生了界面反应，生成了针状Al4C3。随着热输入的增大，针状Al4C3的尺寸增大，而焊缝中的气孔由圆形变为不规则状。SiC与Al发生界面反应时产生的Si分布较均匀，大部分以Al-Si共晶的形式存在。通过在工件之间添加一LD2嵌条进行对接焊，较好地控制了Al4C3的形成，得到了性能良好的接头。     

SiCp/LD2复合材料的激光焊焊缝组织及性能

利用连续CO2激光焊焊接了SiCp/LD2复合材料,利用光镜、X射线及电子探针分析了焊缝组织,结果表明,在所用的热输入范围内,焊缝中均发生了界面反应,生成了针状Al4C3.随着热输入的增大,针状Al4C3的尺寸增大,而焊缝中的气孔由圆形变为不规则状.通过在工件之间添加一嵌条进行对接焊,较好地控制了Al4C3的形成,得到了性能良好的接头.     

Electron beam welding of SiCp/LD2 composite

1 Introduction SiC particle reinforced aluminum composites (SiCp/Al) possess excellent properties, e.g. high strength- to-mass ratio, high stiffness-to-mass ratio, good wear resistance and higher service temperature, therefore they are considered a kind…     

SiCp/LD2Al合金复合材料电弧焊的焊接性

采用脉冲钨极氩弧焊焊接了ＳｉＣｐ／ＣＤ２Ａｌ复合材料,并用Ｘ射线衍射、光镜、电镜及ＭＴＳ－８１０试验机对焊缝的组织及性能进行了分析,结果表明,通过焊前去氢处理及填充Ａｌ－Ｓｉ焊丝,可以解决ＳｉＣｐ／ＬＤ２Ａｌ复合材料电弧焊中的界面反应、气孔及裂纹等总理２,并能获得性能良好的接头。     

SiCp/6061Al复合材料的电子束焊缝组织及性能

利用电子束焊焊接了2mm厚的SiCp/6061Al复合材料.通过OM、TEM、SEM、X射线衍射及MTS-810综合实验系统对焊缝组织和性能进行了分析.结果表明,随着热输入的减小,焊缝中的针状的Al4C3(界面反应产物)数量及尺寸均减小.热输入降低到30J/mm时可避免针状Al4C3的形成,焊缝中SiCp分布比母材更均匀.TEM分析表明,焊缝中所有残留的SiCp之表面附近均有Al4C3形成,而针状Al4C3是由许多晶体学位向不一的单晶Al4C3构成.SEM断口分析表明,随着热输入的增大,焊缝的断裂机制发生明显的变化,焊缝强度及塑性下降.     

焊丝成分对SiCp/6061Al复合材料MIG焊焊缝组织及性能的影响

采用Al-Mg及Al—Si两种焊丝分别对SiCp／6061Al复合材料进行了MIG焊及脉冲MIG焊，利用光学显微镜、电子显微镜及MTS-810试验机对焊缝的组织及性能进行了分析。结果表明，采用Al—Mg焊丝焊接时，无论是MIG焊还是脉冲MIG焊，熔池中Al-SiC间的界面反应程度均较大，生成了较多的针状Al4C3，且Al4C3的尺寸较大。采用Al-Si焊丝时，MIG焊熔池中的界面反应程度显著降低，仅生成了少量尺寸较小的针状Al4C3；而采用Al—Si焊丝的脉冲MIG焊焊缝中没有发现针状Al4C3。同时，利用Al—Si焊丝可有效地防止焊缝熄弧处的宏观结晶裂纹。力学性能试验表明，采用同样焊丝时，脉冲MIG焊接头的强度及伸长率比MIG焊接头的高，而用Al-Si焊丝焊接的接头强度比用Al—Mg焊丝焊接的接头强度高。     

焊丝成分对SiCp/6061 Al复合材料MIG焊焊缝组织及性能的影响

采用Al-Mg及Al-Si两种焊丝分别对SiCp/6061Al复合材料进行了MIG焊及脉冲MIG焊,利用光学显微镜、电子显微镜及MTS-810试验机对焊缝的组织及性能进行了分析.结果表明,采用Al-Mg焊丝焊接时,无论是MIG焊还是脉冲MIG焊,熔池中Al-SiC间的界面反应程度均较大,生成了较多的针状Al4C3,且Al4C3的尺寸较大.采用Al-Si焊丝时,MIG焊熔池中的界面反应程度显著降低,仅生成了少量尺寸较小的针状Al4C3;而采用Al-Si焊丝的脉冲MIG焊焊缝中没有发现针状Al4C3.同时,利用Al-Si焊丝可有效地防止焊缝熄弧处的宏观结晶裂纹.力学性能试验表明,采用同样焊丝时,脉冲MIG焊接头的强度及伸长率比MIG焊接头的高,而用Al-Si焊丝焊接的接头强度比用Al-Mg焊丝焊接的接头强度高.     

SiCp/Al复合材料与LD2的摩擦焊研究

采用摩擦焊方法对SiCp／Al复合材料与LD2进行连接。焊后借助于光学显微镜对焊接接头进行了微观组织和显微硬度分析。结果表明，在合适的工艺参数下，SiCp／Al复合材料与LD2的摩擦焊焊缝区结合致密，无气孔、夹杂和裂纹等缺陷，其接头强度略高于LD2与LD2的接头强度，因此采用摩擦焊方法焊接颗粒增强型复合材料是可行的。     

微米SiCp/Cu基复合材料的组织与性能

以微米级(14／μm)SiCp和微米级(10μm)铜粉为原料，采用冷压烧结方法成功制备出了SiCp／Cu基复合材料，并进行了热挤压加工，研究了组织、导电性能、硬度、拉伸性能和耐磨性能。结果表明：SiCp分布均匀；在SiCp含量为1％vol～10％vol时，SiCp／Cu基复合材料的导电率为95．9％～82．2％IACS．硬度为84．5～89．2HV0.2，抗拉强度为243．3～166．6 MPa，伸长率为50．6％～23．0％；5vo1％SiCp／Cu基复合材料具有良好的耐磨性能，其磨损失重分别是QSn 6．5-0．4的1／18．3和T3纯Cu的1／24.7。     

激光焊接SiC_P/LD2复合材料的接头性能

采用CO2 激光器焊接SiCP/LD2复合材料 ,分析激光焊条件下接头的性能损失影响因素。研究结果表明 ,对于该种复合材料 ,在激光焊条件下 ,引起焊接接头性能损失的因素是多方面的。比如 ,脆性的反应物Al4 C3 相的生成 ,焊缝中由于较高的粘度而产生的孔洞与未熔合 ,以及蜂窝状气孔、氧化膜的存在等。其中对接头的性能损失影响最大的同时也是最难以消除的是铝碳界面相的生成。并提出了避免缺陷产生和改善接头性能的措施     

30%SiCP/LLD2复合材料的TIG焊研究

采用钨极氩弧焊的方法对30％SiCp/LD2高体积分数复合材料进行了焊接实验，研究了在同种TIG焊焊接规范参数下LD2-LD2、LD2-30％SICp/LD2、30％SICp/LD2-30％SiCp／LD2三种不同材料组合焊接性差异，分析了焊接热输入对接头强度的影响。实验结果表明：LD2-LD2焊后接头强度高于其他两种；焊接热输入过大和过小都会造成接头强度的损失。利用光学显微镜和扫描电镜观察分析了30％SICr,rLD2复合材料TIG焊接头强度损失的机理．认为接头区形成少量的气孔及SiC颗粒的偏聚是造成接头强度下降的主要原因，接头区未见Al-SiC界面反应现象。着重分析了气孔类型、形成原因及防止措施。在此基础上，通过合理的接头区坡口设计、选择合适的焊丝成分、制定合理的焊接工艺规范，认为采用钨极氩弧焊方法焊接30％SICp/LD2高体积分数复合材料是可行的。     

原位生成TiB2/6351复合材料的组织和性能

利用原位反应法的优点，通过混合盐反应制备了TiB2颗粒增强6351铝基复合材料，研究了复合材料的微观组织和力学性能。结果表明，原位生成的TiB2颗粒尺寸约200nm，在复合材料中分布均匀，与界面结合良好。经热挤压后，晶粒更细小。在保持了基体较高的延展性以及抗腐蚀性能的情况下。复合材料的弹性模量和屈服强度与基体相比，分别提高了22％和48％。     

无压浸渗高含量SiCp/Al复合材料的组织及压缩力学性能

采用无压浸渗工艺制备出了SiC体积含量达65%的SiCp/Al复合材料,其颗粒分布均匀,试样的致密度较好。动态压缩力学试验表明高含量SiCp/Al复合材料在高应变率下具有明显的应变率效应,其压缩力学行为具有明显的颗粒尺寸依赖效应,在不同应变率下均发现,含较小碳化硅颗粒的复合材料具有较大的屈服应力及流动应力。     

30%SiC_P/LD2复合材料的TIG焊研究

采用钨极氩弧焊的方法对30%SiCP/LD2高体积分数复合材料进行了焊接实验,研究了在同种TIG焊焊接规范参数下LD2-LD2、LD2-30%SiCP/LD2、30%SiCP/LD2-30%SiCP/LD2三种不同材料组合焊接性差异,分析了焊接热输入对接头强度的影响。实验结果表明:LD2-LD2焊后接头强度高于其他两种;焊接热输入过大和过小都会造成接头强度的损失。利用光学显微镜和扫描电镜观察分析了30%SiCP/LD2复合材料TIG焊接头强度损失的机理,认为接头区形成少量的气孔及SiC颗粒的偏聚是造成接头强度下降的主要原因,接头区未见Al-SiC界面反应现象。着重分析了气孔类型、形成原因及防止措施。在此基础上,通过合理的接头区坡口设计、选择合适的焊丝成分、制定合理的焊接工艺规范,认为采用钨极氩弧焊方法焊接30%SiCP/LD2高体积分数复合材料是可行的。     

热处理温度对SiCp/6061铝基复合材料激光熔化焊焊缝显微组织的影响

研究了热处理温度对SiCp/6061铝基复合材料激光熔化焊焊缝显微组织的影响.结果表明,热处理温度为480 ℃和580 ℃时,焊缝中针状脆性相Al4C3的形貌,由细长针状断裂为短棒状,继而发生球化;热处理温度为620 ℃和660 ℃时,由于基体中固溶Si含量大幅度提高,抑制了Al4C3的溶解,使焊缝中脆性相Al4C3的形貌没有变化,仍呈针状.采用合适的温度对SiCp/铝基复合材料进行焊后热处理可以改变焊缝中针状脆性相Al4C3的形貌,从而改善焊缝的力学性能.     

Mechanism of laser welding of SiC reinforced LD2 aluminum metal matrix composite

0ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＭｅｔａｌｍａｔｒｉｘｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓａｒｅｉｎｃｏｍｐａｒａｂｌｅｔｏｔｈｅｍａｔｒｉｘａｌｌｏｙｓｗｉｔｈｔｈｅｉｒｓｕｐｅｒｉｏｒｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｓｕｃｈａｓｈｉｇｈｓｐｅｃｉｆｉｃｓｔｒｅｎｇｔｈ ,ｈｉｇｈｓｐｅｃｉｆｉｃｓｔｉｆｆｎｅｓｓ,ｈｉｇｈｓｐｅｃｉｆｉｃｍｏｄｕｌｅ ,ｌｏｗｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｆｔｈｅｒｍａｌｅｘｐａｎｓｉｏｎ[1 ] .Ａｔｐｒｅｓｅｎｔ,ｍａｎｙｃｏｕｎｔｒｉｅｓｓｕｃｈａｓＡｍｅｒｉｃａ,Ｒｕｓｓｉａ ,Ｊａｐａｎ ,Ｗｅｓｔ Ｅ…