【摘要】：鋁合金由于其較高的比強度、優(yōu)異的傳熱性能、豐富的儲量和較低的成本等特點,在熱交換器領域得到了廣泛的應用。熱交換器的全鋁化已成為發(fā)展的必然趨勢,其制造要通過釬焊來完成,但是釬焊過程中帶來的熔蝕與強度不足等問題,對材料的安全使用產(chǎn)生巨大影響。因此,研究更高性能與抗熔蝕性的鋁合金復合材料迫在眉睫。本文以五層復合釬焊鋁箔為研究對象,對比分析了五層材料相對于傳統(tǒng)三層材料在力學性能與熔蝕性能方面的優(yōu)勢,并研究了不同程度預拉伸對五層材料焊后力學性能與熔蝕性能的變化規(guī)律。得出了以下結論:1)通過在傳統(tǒng)三層復合釬焊鋁箔之間增加一層阻擋層設計,在不影響釬焊性能的條件下,五層材料能夠在芯層添加更多Mg元素從而提升材料的力學性能,而且阻擋層能夠有效地減少釬焊層Si元素的擴散,從而減輕熔蝕現(xiàn)象。2)五層材料經(jīng)過2.5%與5%預拉伸后,材料中的主要析出相Al_(85)Mn_(15)、Al_(65)Cu_6Fe_9Mn_(20)、Al_(0.5)Fe_(0.5)Si的尺寸略有降低,密度有所增加,且經(jīng)過2.5%預拉伸焊后材料的晶粒組織最為細小,而經(jīng)過5%預拉伸焊后材料AlCuMg時效強化相密度最大,所以材料的力學性能大幅度提升。其中經(jīng)過2.5%預拉伸焊后時效抗拉強度最高達到218.2MPa,經(jīng)過5%預拉伸材料焊后時效屈服強度最高達到105.5MPa。而經(jīng)過7.5%與10%預拉伸的材料雖然主要析出相的尺寸大大減小,密度也增大,但是AlCuMg時效強化相減少甚至消失,且再結晶不完全使得晶粒粗大,使得材料焊后力學性能降低,當材料經(jīng)過10%預拉伸材料焊后時效屈服強度與抗拉強度都最低,分別為67.9MPa和189.1MPa。3)隨著預變形程度的增大,材料的熔蝕性能先降低,后提高再降低。其中經(jīng)過2.5%預拉伸的材料發(fā)生嚴重的晶界熔蝕,其抗熔蝕性能最差,焊后最深熔蝕率為20.5%。經(jīng)過5%與7.5%預拉伸材料的抗熔蝕性能有很大的改善,其中經(jīng)過7.5%預拉伸材料的抗熔蝕性能最佳,焊后最深熔蝕率為15.1%。經(jīng)過10%預拉伸的材料熔蝕性能略有降低,但優(yōu)于未經(jīng)過預拉伸的材料,其焊后最深熔蝕率為16.3%。4)綜合考慮預拉伸對五層釬焊復合鋁箔焊后力學性能與熔蝕性能的影響,經(jīng)過5%預拉伸的材料不僅能夠改善材料的熔蝕性能,也能夠提高材料的力學性能,為該材料的最佳預變形程度。
【學位授予單位】：上海應用技術大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TG454
【圖文】：

散熱器結構示意圖

復合釬焊鋁箔截面示意圖

【參考文獻】

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本文編號：2739825