高硅鋁合金連接性能的試驗研究.pdf

1、高硅鋁合金具有質輕、熱導率高、膨脹系數(shù)低等優(yōu)點，是正在研發(fā)的新一代結構材料，因此，開展高硅鋁合金的連接性能研究具有十分重要的意義。本文概述高硅鋁合金的性能特點和用途，分析了其在焊接中可能存在的問題，并提出數(shù)種可用于焊接高硅鋁合金的方法和相關研究現(xiàn)狀。
　　課題以探索高硅鋁合金的連接性能為目的，采用Cu箔、Zn片以及BA188SiMg釬料對高硅鋁合金進行釬焊試驗，并利用激光脈沖焊機進行激光熔焊試驗。試驗內容包括使用金相顯微鏡、顯微硬

2、度計、帶有能譜分析(EDS)功能的掃描電子顯微鏡(SEM)測試手段對焊接接頭的宏觀形貌、微觀組織、元素分布、接頭顯微硬度等進行分析，探討兩種焊接方法和不同工藝參數(shù)對焊接接頭的影響。主要研究工作和結果如下：
　　采用BA188SiMg釬料、Cu箔和Zn片中間層對高硅鋁合金進行真空爐中釬焊，在適當?shù)墓に嚄l件下均可實現(xiàn)有效地冶金結合。采用BA188SiMg為釬料，焊縫邊界區(qū)組織以母材邊界為基底向焊縫中心區(qū)生長，焊接接頭牢固，焊縫組織與母

3、材基體組織相近，冶金相容性好。隨著焊接溫度的升高和保溫時間的加長，焊縫擴散區(qū)逐漸變寬，元素擴散行為加劇。
　　以Cu為中間層和高硅鋁合金發(fā)生接觸反應釬焊，釬縫中不可避免地會出現(xiàn)脆性金屬間化合物，影響接頭的性能，導致脆性裂紋形成。Cu、Al還可能形成低熔點共晶，致使接頭組織中出現(xiàn)晶間滲入的現(xiàn)象。
　　Zn、Al互溶度大，釬焊時作用強烈，釬焊后焊縫中會出現(xiàn)大量孔洞，并隨著保溫時間和中間層厚度的增大而加劇這一現(xiàn)象。但釬縫中生成的Z