高鋁超薄玻璃的厚度小、強(qiáng)度高,具有耐磨性優(yōu)良、韌性高和抗劃性能好等優(yōu)點(diǎn)。而鋁合金是有色輕金屬,其具備材料強(qiáng)度高、優(yōu)良的抗腐蝕性、可塑性強(qiáng)等優(yōu)良性能。將玻璃與金屬有機(jī)結(jié)合,除了具備單一材料的優(yōu)良性能外還兼?zhèn)錃饷苄詢?yōu)良、良好的絕緣性、透光性好以及隔熱性等。玻璃與金屬封接件的結(jié)合方法有半固體鍵合、膠粘技術(shù)、匹配鍵合、陽(yáng)極鍵合等,但將這些方法運(yùn)用在電子元器件上存在一定局限性。隨著激光焊接技術(shù)的發(fā)展,運(yùn)用激光焊接技術(shù)能夠?qū)ΣＡc金屬進(jìn)行有效的封接。但目前的研究大都集中在厚度尺寸較大的硅酸鹽玻璃,對(duì)于超薄玻璃與金屬焊接件的研究較少。本研究中高鋁超薄玻璃與微弧氧化鋁合金激光焊接中存在最大的難點(diǎn)是兩種材料之間的熱膨脹系數(shù)存在很大差異,焊接過(guò)程中會(huì)因體積變化不同在焊縫處產(chǎn)生應(yīng)力集中而對(duì)焊接件產(chǎn)生破壞,因此首先需要在焊接實(shí)驗(yàn)之前采用微弧氧化方法在鋁合金表面制備一層微弧氧化膜作為緩沖吸收層。在此過(guò)程中研究了放電時(shí)間對(duì)氧化膜厚度的影響、觀察了不同厚度微弧氧化涂層的表面形貌及組成結(jié)構(gòu)。其次制定激光焊接方案,研究微弧氧化膜厚度以及激光功率、頻率、脈寬等工藝參數(shù)對(duì)焊接件剪切力的影響。最后對(duì)玻璃與金屬焊接件的斷口、焊縫截面結(jié)構(gòu)等進(jìn)行觀察,對(duì)焊縫進(jìn)行元素分析和物相檢測(cè),總結(jié)出高鋁超薄玻璃與鋁合金的激光焊接機(jī)理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:在微弧氧化過(guò)程中,隨著放電時(shí)間的增加,微弧氧化膜的厚度不斷增加;玻璃與鋁合金表面的微弧氧化膜能夠有效的充當(dāng)緩沖吸收層,當(dāng)氧化膜厚度達(dá)到5μm時(shí),焊接件的性能達(dá)到最優(yōu),其所能達(dá)到的最大剪切力數(shù)值為44.27N,其對(duì)應(yīng)的焊接參數(shù)為:功率100W,脈寬2.5ms,頻率10Hz,離焦量0mm,焊接速度3mm/s;焊接件在焊縫處所形成鑲嵌結(jié)構(gòu)是焊接件有效結(jié)合的原因。激光輻射作用下玻璃與鋁合金發(fā)生了化學(xué)反應(yīng),形成了新的物質(zhì)Al_2Si_4O_(10)。
【學(xué)位單位】：西南林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TG456.7
【部分圖文】：

(a)實(shí)驗(yàn)方案 (b)實(shí)物圖圖 1-1 不銹鋼與 PMMA 焊接試樣Fig.1-1 Stainless steel and PMMA welding sampleElhem Ghorbel[43]等人為研究不同工藝參數(shù)，如焊接速度激光功率等對(duì)焊縫不同形狀以及焊縫截面結(jié)構(gòu)的影響，利用半導(dǎo)體激光器對(duì)聚丙烯(PP)材料進(jìn)行激光焊接實(shí)

圖 1-2 半結(jié)晶聚合物的焊縫不同區(qū)域示意圖atic representation of the different zones inside a weld seam of semicr12]等利用飛秒激光技術(shù)成功完成了玻璃與 NiTi 合金之間與玻璃具備結(jié)合在一起的可行性。在整個(gè)微加工過(guò)程中度使玻璃表面沉積一層微米級(jí)的 NiTi 合金微粒，使兩種

圖 1-3 NiTi 合金側(cè)的中心顆粒結(jié)構(gòu)Fig. 1-3 The center grain structure of NiTi alloy side合金材料具有較高的強(qiáng)度和優(yōu)良的力學(xué)性，而塑料材料學(xué)者的興趣，并對(duì)塑料與金屬焊接件進(jìn)行了系統(tǒng)的研究并[46]等人使用二極管激光器對(duì)含有 35%玻璃纖維 PA66 和 3
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本文編號(hào)：2861496