顆粒增強鋁基復(fù)合材料（Al-MMCs）具有質(zhì)量較輕,密度低,強度高,耐磨性好和熱膨脹系數(shù)可調(diào)節(jié)的性能,具有較好的應(yīng)用前景,在電子封裝中的應(yīng)用必不可少。然而,由于焊接性較差,焊接過程中在高輸入狀態(tài)下容易造成Si顆粒偏聚和晶粒長大,使得接頭強度不高。鎂合金是航空航天中常用的輕質(zhì)金屬材料,高強度的焊接接頭尤為重要,但目前的焊接方法成本高、效率低、時間長,限制了在工程上的應(yīng)用。本課題以高硅鋁合金Al-27Si、Al-50Si,鎂合金MB8、AZ31為研究對象,探究了超聲波輔助焊接高硅鋁合金、鎂合金的接頭形成機理和力學(xué)性能。相對于傳統(tǒng)焊接方法,避免真空環(huán)境、無釬劑、短時,接頭強度較高、無焊接缺陷,達到了低成本、綠色、高效、可靠的焊接要求,具體研究內(nèi)容如下:（1）以Zn-5Al為釬料,對高硅鋁合金Al-27Si,進行超聲波輔助釬焊。施加不同的超聲時間,得到了硅顆粒增強的鋅鋁基復(fù)合填充接頭。隨著超聲時間延長到64s,焊縫中的α-Al和β-Zn破碎成小片段,Si顆粒均勻化,焊縫中未發(fā)現(xiàn)焊接缺陷。接頭的剪切強度在超聲時間為64s達到⁶8.5MPa,接近母材Al-27Si強度的三分之... 

【文章來源】：天津理工大學(xué)天津市

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

超聲能場在液態(tài)金屬、液固界面的物理效應(yīng)Fig.1-2Physicaleffectsofultrasonicenergyfieldatliquidmetalandliquid-solidinterface

圖 1-2 超聲能場在液態(tài)金屬、液固界面的物理效應(yīng)ig. 1-2 Physical effects of ultrasonic energy field at liquid metal and liquid-solid interface擦、壓力及超聲波的聲流攪拌作用下使得母材與中間層表面的氧化膜產(chǎn)母材與中間層之間的擴散原子通道；同時高速的微射流導(dǎo)致液相迅速均勻面，提高了中間層與母材基體的潤濕性；超聲波的聲流攪拌效應(yīng)加速了元[48,49]。

第一章 緒論鋁基復(fù)合材料的超聲波輔助焊接王謙[50,51]等人使用 Zn、Zn-5Al 分別作為釬料，用超聲高硅鋁合金的連接。用 Zn 中間層進行連接時，通過超母材 Al 與中間層 Zn 的擴散，加速了 Zn-Al 共晶反應(yīng)。在超聲誘導(dǎo) TLP 連接過程中觀察到在液相出現(xiàn)之前。如圖 1-4 所示，鋁基體和硅顆粒塑形變形能力不同，出現(xiàn)破裂。氧化膜破裂后，Zn 箔和 Al 基體的新鮮金屬。液相將氧化膜拱起。進而產(chǎn)生氧化膜碎片。生成液相，聲空化效應(yīng)對氧化膜，尤其 Si 顆粒表面的氧化膜的l 釬料進行焊接高硅鋁合金，在焊接過程中的引入超聲的分布和 Al 的擴散，并且還影響了 Zn -Al 合金的微觀 基復(fù)合焊縫.接頭的剪切強度主要取決于 Zn-Al 合金的

【參考文獻】：
期刊論文
[1]Ag-Sn低溫過渡液相連接中Ag3Sn晶粒的生長機理（英文）[J]. 邵華凱,吳愛萍,包育典,趙玥,鄒貴生.  Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2017(03)
[2]鋁基復(fù)合材料在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用研究進展[J]. 兗利鵬,王愛琴,謝敬佩,倪增磊.  稀有金屬與硬質(zhì)合金. 2013(02)
[3]顆粒增強鋁基復(fù)合材料研究與應(yīng)用發(fā)展[J]. 樊建中,石力開.  宇航材料工藝. 2012(01)
[4]高硅鋁合金的釬焊性能試驗研究[J]. 陳瀟瀟,徐道榮,侯玲.  現(xiàn)代焊接. 2011(12)
[5]6061鋁合金攪拌摩擦焊接頭組織與性能研究[J]. 王海艷,戚文軍,農(nóng)登,鄭飛燕.  稀有金屬. 2010(05)
[6]Microstructure and Mechanical Properties of Magnesium Alloy AZ31B Brazed Joint Using a Zn-Mg-Al Filler Metal[J]. Li Ma, Dingyong He, Xiaoyan Li and Jianmin Jiang College of Materials Science and Engineering, Beijing University of Technology, Beijing 100124, China.  Journal of Materials Science & Technology. 2010(08)
[7]顆粒增強鋁基復(fù)合材料在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 金鵬,劉越,李曙,肖伯律.  材料導(dǎo)報. 2009(11)
[8]鋁基復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀及發(fā)展[J]. 侯麗麗,尹志新,樊新波.  熱加工工藝. 2008(10)
[9]Improvement of Joint Strength of SiCp/Al Metal Matrix Composite in Transient Liquid Phase Bonding Using Cu/Ni/Cu Film Interlayer[J]. Rongfa CHEN, Dunwen ZUO and Min WANG Department of Mechanical and Electrical Engineering, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing 210016, China Department of Mechanical Engineering, Yangzhou University, Yangzhou 225009, China.  Journal of Materials Science & Technology. 2006(03)
[10]鎂合金及其在工業(yè)中的應(yīng)用[J]. 訾炳濤,王輝.  稀有金屬. 2004(01)

博士論文
[1]AZ91D鎂合金激光熔覆與重熔層組織特征及其性能研究[D]. 姚軍.吉林大學(xué) 2007
[2]鋁基復(fù)合材料瞬間液相擴散連接[D]. 劉衛(wèi)紅.吉林大學(xué) 2004

碩士論文
[1]鎂合金釬料制備及接頭性能研究[D]. 吳中輝.大連理工大學(xué) 2009



本文編號：3426383