A1基液固相界面擴散溶解層的研究.pdf

1、異種金屬的瞬時液相擴散焊接在工業(yè)上有著相當(dāng)重要的地位。由于Al與Cu、Ti和Ni的物理化學(xué)性能差別較大,所以連接比較困難,采用熔化焊、釬焊等傳統(tǒng)焊接,很難得到滿意性能的接頭,液相擴散焊接是連接Al/Cu、Al/Ti和Al/Ni的一個有效方法。本文采用“鉚釘法”制作Al/Cu、Al/Ti和Al/Ni液固擴散偶,分析了相界面發(fā)生的擴散溶解行為。二組元在一定的熱處理溫度、時間下,會發(fā)生擴散溶解,并在相界面形成擴散溶解層,擴散溶解層的性質(zhì)在很大

2、程度上影響著連接接頭的性能。因此,研究相界面擴散溶解層的結(jié)構(gòu)、析出、長大規(guī)律以及形成機理成為瞬時液相擴散焊接的重要內(nèi)容。實驗研究表明,擴散溶解層的厚度和層數(shù)隨熱處理溫度的升高和保溫時間的延長而增加,厚度與溫度成指數(shù)關(guān)系,與時間呈拋物線關(guān)系;在不同的熱處理條件(溫度、時間)下,得到的擴散溶解層的顯微硬度不同;并且在一定的熱處理溫度下,二元金屬體系擴散溶解層中的各個相層按順序析出,結(jié)果表明:Al/Cu液固擴散偶在700℃、保溫10min時擴

3、散溶解層中生成了Cu4Al3、Cu3Al2、Cu5Al3、Cu3Al四種金屬間化合物,Al/Ni液固擴散偶在不同實驗條件下得到的擴散層中生成了兩種金屬間化合物,分別為Ni2Al3、NiAl3,Al/Ti液固擴散偶在不同實驗條件下得到的擴散層中只生成了TiAl3;同時,論文結(jié)合實驗現(xiàn)象和Miedema模型分析了各個相層的析出順序。由于異種金屬連接往往得到脆性的金屬間化合物,弱化了接頭性能,因此,研究這些脆性金屬間化合物(本文稱之為擴散溶解