SiC颗粒增强铝基复合材料的连接现状

SiC颗粒增强铝基复合材料因其具有成本低、耐磨性好、高比强度和比刚度、高谐振频率等优良的性能受到关注,但由于难于机械加工,特别是焊接性较差制约其在工程中的应用推广. 文中通过对国内外SiC颗粒增强铝基复合材料的连接现状(焊接方法主要集中于熔化焊、扩散焊、搅拌摩擦焊和钎焊等)进行综述和评价. 结果表明,SiC颗粒和Al基体的较大物理化学性能差异是影响该种复合材料焊接性的主要因素;当SiC颗粒体积分数低于35%时,目前已取得令人基本满意的焊接效果,已具有小批量生产的趋势;但当SiC颗粒体积分数大于35%时,特别是针对高体积分数(55% ~ 75%)的复合材料而言,传统的熔化焊方法很难获得高质量的接头,因此选择合适的连接方法和特殊的焊料成分则成为该种材料的重要创新方向.     

SiCp/Al复合材料真空软钎焊接头性能研究

用自主研发的In-48Sn-1Ag新型无铅钎料对镀镍后体积分数为15％的SiCp/6063Al复合材料进行真空钎焊.钎焊温度为180、185、190、195、200℃,保温时间为15、20、25、30 min.通过扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、物相分析(XRD)及抗剪切强度测试等手段对钎料合金及钎焊接头的组织和性能进行分析.结果表明:钎料合金中主要存在In?Sn4、AgIn2、In3Sn相.接头剪切强度随钎焊温度和保温时间增加先增后降,当钎焊温度为190℃,保温时间为20 min时,钎焊接头的剪切强度最高,达16.61 MPa,此时钎料与复合材料表面的镍层结合最好,断口形貌以脆性断裂为主的脆-韧共存混合断裂.     

中间层对SiCp/6063Al复合材料电阻点焊接头性能的影响

采用Sn3.0Ag0.5Cu中间层对低体积比SiC_p/6063Al复合材料进行电阻点焊,通过剪切试验以及SEM、EDS和XRD分析Sn3.0Ag0.5Cu中间层和点焊工艺对点焊接头组织及性能的影响。结果表明:Sn3.0Ag0.5Cu作为中间层可有效与母材形成混合熔核,显著改善母材直接点焊后熔核中SiC颗粒偏聚现象,在点焊电压和时间分别为124 V、2.2 s时,接头剪切强度达到100.17 MPa,断裂主要发生在熔核及熔核边缘母材处,断裂形式是以韧性断裂为主的混合断裂。因此,Sn3.0Ag0.5Cu中间层可有效提高低体积比SiC_p/6063Al复合材料电阻点焊接头的结合强度。     

镁合金富Ar混合气体TIG焊电弧行为及其对焊缝质量的影响

采用富Ar混合气体TIG焊焊接了镁合金板材,分析了Af、He、C02和N2不同配比混合气体的电弧特性及其对焊缝成形、熔深、显微硬度和抗拉强度的影响.结果表明:富Ar混合气体加入一定比例C02会造成镁元素蒸发,焊接过程中有飞溅现象,加入一定比例N2会在焊缝表面生成Mg3N2膜,影响焊缝质量.He-Ar混合气体随着氯气体积分数的增大,电弧稳定性增强,阴极热功率所占电弧总功率的比例减少.当He体积比等于50%时,电弧阴极区城明显收缩而阳极区域发散扩展,可获得外形美观、熔透率高、焊缝区组织均匀细小的镁合金焊接接头.焊缝的平均显微硬度为60HV,达到母材的82.6%,抗拉强度为186MPa,是母材的76%,断裂发生在热影响区,属于韧-脆混合断裂.     

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…     

SiCW/6061Al铝基复合材料激光焊机理

采用脉扩光焊接方法对ＳｉＣＷ／６０６１Ａｌ复合材料进行焊接试验。研究了试件表面处理状态、保护气体、激光输出功率、焊接速度、激光脉冲频率等工艺参数对焊接质量的影响规律。试验结果表明,激光输出功率和焊接速度对焊缝的显微组织和焊接质量都有较大的影响,激光脉冲频率的变化对焊接质量有一定的影响,而试件表面的处理状态对焊接质量影响不大。同时发现,利用Ｎ气代替Ａｒ气也取得了较好的保护效果。利用扫描电镜和岸民镜对     

脉冲激光在SiCw/6061A1铝基复合材料焊接中的应用

采用脉冲激光进行诱导焊接SiCw／6061A1铝基复合材料,研究了激光功率、脉冲频率、表面处理状态等工艺参数对接头强度的影响。结果表明：激光功率是影响焊缝质量的主要因素,通过控制激光束输出功率可以有效抑制熔池中SiC晶须与基体铝合金的界面反应,成功地实现SiCw／6061A1铝基复合材料的连接。     

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。     

基于神经网络的微合金钢热轧奥氏体晶粒尺寸及流变应力模型的研究

基于神经网络原理,对微合金钢热轧控制的选取进行了研究,首先,制定了一套获取样本数据的实验方案,该方案利用Ｇleeble-1500热力模拟机提取了轧制温度、应变量、应变速率和相应的应力变曲线,并通过显微观察获取了实验了实验后样品断面的奥氏体晶粒尺寸,通过归一化把实验所得数据进行必要的处理,采用ＢＰ算法训练网络,对热轧控制（轧制温度、应变量、应变速率）和描述微合金钢组织性能的参数（奥氏体晶粒尺寸及流变应力）之间的映射关进行了函数逼近,建立了奥氏体晶粒尺寸及流变应力神经网络模型,实践证明,将该神经网络模型运用于热轧控制预报,提高了预算精度并取的较好的效果。     

SnAgCuBi无铅钎料对不同体积比SiCP/6063Al复合材料真空软钎焊接头组织和性能的影响

在不同保温时间下,分别采用 Sn-3.0Ag-0.5Cu 和 Sn-3.0Ag-0.5Cu-3.0Bi 无铅软钎料,对表面镀镍的两种不同体积分数的 SiCP/6063Al 复合材料进行真空软钎焊。通过剪切强度测试、显微组织分析、能谱分析等手段研究了钎焊接头的组织和性能。结果表明：Bi 元素的加入改善了 Sn-3.0Ag-0.5Cu 钎料的铺展润湿性,降低了熔点,提高了焊缝的抗剪强度;在270℃保温35 min 时,Sn-3.0Ag-0.5Cu-3.0Bi 钎料钎焊接头抗剪强度达到最高值38.23 MPa;钎焊过程中只是两侧镀镍层间的焊接,钎料并未透过镍层与母材发生扩散反应。