碳化硅增強鎂基復(fù)合材料(SiC_p-Mg)具有較高的硬度、強度、彈性模量、耐磨性以及低熱膨脹系數(shù)等優(yōu)點,在航空航天,電子芯片封裝以及國防工業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用與推廣。為了獲得更加復(fù)雜大型的使用結(jié)構(gòu),該材料的連接方法一直在不懈探索。因此,本研究采用超聲波輔助過渡液相擴散連接(U-TLPB)方法,以目前研究與應(yīng)用較為廣泛的SiC顆粒增強AZ91Mg基復(fù)合材料為研究對象,采用純鋅箔、純鋁箔以及Zn/Al/Zn復(fù)合金屬箔作為中間層。結(jié)合焊縫與接頭斷口微觀組織(光學(xué)金相、掃描電子顯微金相)、焊縫EDS能譜數(shù)據(jù)(點、線、面掃描)、焊縫斷面XRD、接頭剪切強度測試以及焊縫釬透率測試等數(shù)據(jù),探究了連接溫度和超聲時間對的接頭微觀組織與力學(xué)性能的影響,并對超聲輔助的機理進(jìn)行了挖掘,建立了超聲輔助連接模型。采用純鋁中間層在連接溫度為490℃,超聲時間為5s的工藝參數(shù)下,接頭剪切強度達(dá)到140MPa。焊縫組織為α-Mg固溶體+少量Al₁₂Mg₁₇金屬間化合物,接頭斷裂于焊縫內(nèi)部;采用純鋅中間在連接溫度為390℃,超聲時間為10s的工藝參數(shù)下,接...

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 顆粒增強鎂基復(fù)合材料的連接進(jìn)展
        1.2.1 熔化焊
        1.2.2 擴散連接
        1.2.3 攪拌摩擦焊
        1.2.4 過渡液相擴散連接
    1.3 過渡液相擴散連接理論及中間層選取原則
        1.3.1 過渡液相擴散連接理論模型
        1.3.2 顆粒增強復(fù)合材料過渡液相擴散連接中間層選取原則
    1.4 超聲效應(yīng)及其在材料連接過程中的應(yīng)用
        1.4.1 超聲波在材料內(nèi)部傳播時產(chǎn)生的效應(yīng)
        1.4.2 超聲波在材料連接過程中應(yīng)用
    1.5 本文主要研究內(nèi)容
        1.5.1 碳化硅顆粒增強鎂基復(fù)合材料的U-TLPB設(shè)想
        1.5.2 本文研究技術(shù)路線
第二章 試驗過程與分析方法
    2.1 試驗材料
    2.2 試驗設(shè)備
    2.3 U-TLPB連接過程
        2.3.1 試驗材料與準(zhǔn)備工作
        2.3.2 連接參數(shù)與過程
    2.4 分析測試方法
第三章 SiCp-Mg/Al/SiCp-Mg的U-TLPB接頭組織與力學(xué)性能
    3.1 引言
    3.2 純鋁中間層設(shè)計原理
    3.3 連接溫度對接頭微觀組織及力學(xué)性能的影響
    3.4 超聲時間對接頭微觀組織及力學(xué)性能的影響
    3.5 本章小結(jié)
第四章 SiCp-Mg/Zn/SiCp-Mg的U-TLPB接頭組織與力學(xué)性能
    4.1 引言
    4.2 純鋅中間層設(shè)計原理
    4.3 連接溫度對接頭微觀組織與力學(xué)性能的影響
    4.4 超聲時間對接頭微觀組織及力學(xué)性能的影響
    4.5 本章小結(jié)
第五章 Zn/Al/Zn復(fù)合中間層的U-TLPB接頭組織與力學(xué)性能
    5.1 引言
    5.2 Zn/Al/Zn復(fù)合中間層設(shè)計原理與工藝參數(shù)
    5.3 Zn/Al/Zn復(fù)合中間層接頭微觀組織與力學(xué)性能
        5.3.1 單次超聲過程的接頭微觀組織分析
        5.3.2 保溫過程的接頭微觀組織分析
        5.3.3 超聲輔助保溫過程的接頭微觀組織分析
        5.3.4 接頭力學(xué)性能分析
    5.4 連接接頭釬透率測試
    5.5 本章小結(jié)
第六章 超聲輔助過渡液相擴散連接碳化硅顆粒增強鎂基復(fù)合材料機理
    6.1 引言
    6.2 超聲作用下碳化硅顆粒在液態(tài)金屬中的再分布行為
    6.3 超聲作用下窄間隙焊縫快速等溫凝固機理
    6.4 超聲輔助過渡液相擴散連接接頭微觀組織演變模型
    6.5 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論及展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和參加的科研項目



本文編號：3788705