【摘要】：鋁銅異種金屬連接在制冷等行業(yè)具有重要的工程應用價值,但其存在接頭力學性能較差等問題。本論文通過改善釬料成分和施加超聲波輔助焊接兩種方法提高鋁銅釬焊接頭力學性能。首先,通過“[團簇](連接原子)”理論模型對Sn-Zn基釬料進行優(yōu)化設計,得到Z1、Z2和Z3三種合金成分;然后采用超聲波輔助焊接的方式使用Z2釬料進行鋁銅異種金屬釬焊,研究不同超聲波輔助焊接參數(shù)下基板Al元素的溶解量、鋁銅接頭界面微觀組織性能和接頭的力學性能。本論文的主要結論如下:(1)A元素的加入使Sn-Zn基釬料中長條狀Zn-rich(Al)相明顯細化,并有AgZn_3相的生成,釬料合金抗氧化性能提高;Sn-Zn基釬料中B元素的加入改善了釬料在鋁銅基板的鋪展性能,并降低了釬料的熔點。(2)鋁側接頭界面處,釬料與Al基板以Al-Zn-Sn固溶體連接;銅側接頭界面處,釬料與Cu基板結合形式以Cu_5Zn_8類型金屬間化合物進行連接。(3)施加超聲波輔助焊接后,鋁側接頭界面處雖然析出相成分未發(fā)生明顯改變,但界面不平整度增加,有利于接頭強度的改善;銅側接頭界面處以Cu_5Zn_8和Al_(4.2)Cu_(3.2)Zn_(0.7)類型金屬間化合物進行連接,接頭剪切強度得到提高,約10 MPa左右。(4)隨著超聲波溫度、時間和功率的增加,鋁基板中的Al元素向釬料的溶解量不斷增加并呈線性正相關。(5)超聲波輔助焊接最優(yōu)工藝參數(shù)為:焊接溫度300 ~oC,時間10 s-30 s,功率6 W-9 W。在優(yōu)化后的超聲波輔助焊接工藝下,焊接強度較高其斷裂位置在釬料內部且最大剪切強度達到38.57 MPa。
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TG425.1

【參考文獻】

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1 周平;唐金榮;施俊法;楊宗喜;金璽;;銅資源現(xiàn)狀與發(fā)展態(tài)勢分析[J];巖石礦物學雜志;2012年05期

2 顧楠;;“鋁代銅”的新革命[J];中國有色金屬;2010年20期

3 張滿;;鋁/銅異種材料焊接的研究現(xiàn)狀[J];熱加工工藝;2009年09期

4 潘雄;;到2020年我國有9種礦產資源嚴重短缺[J];功能材料信息;2008年02期

5 馬海軍;李亞江;王娟;;Al/Cu異種有色金屬的真空釬焊工藝[J];焊接技術;2007年01期

6 周健,孫揚善,薛烽;低熔點Sn-Zn-Bi無鉛釬料的組織和性能[J];金屬學報;2005年07期

本文編號：2761591