航空航天用微波組件正朝著大功率、輕量化和高性能方向發(fā)展,硅鋁合金因其密度低,熱膨脹系數(shù)（CTE）與微波組件內(nèi)部的芯片、基板相匹配,散熱性能優(yōu)良,機(jī)械加工性能良好等特點(diǎn),替代了比重大或者導(dǎo)熱性差的可伐合金及銅鎢合金等,成為了航空航天用微波組件主要材料。為了提高微波組件在航空、航天和海上應(yīng)用的可靠性,必須進(jìn)行氣密性封裝。然而,由于硅鋁合金材料內(nèi)部存在大量脆性塊狀硅相,焊接及試驗(yàn)過程中在脆性相處易產(chǎn)生應(yīng)力集中引起開裂,造成組件的密封失效。因此,有必要從裂紋形成機(jī)理出發(fā)對電子封裝用硅鋁合金激光氣密焊接技術(shù)進(jìn)行深入研究^[1]。論文首先研究了硅鋁合金外殼焊接裂紋的形成機(jī)理,并就激光焊接工藝參數(shù)對焊縫成形的影響進(jìn)行了深入的討論。結(jié)果表明,在其他參數(shù)不變的前提下,隨著激光能量、激光脈寬的增大,焊縫寬度及熔深隨之增大;隨著激光離焦量的增大,焊縫寬度及熔深隨之減小;激光速度與激光頻率成正比且對焊縫寬度及熔深的影響不大。當(dāng)焊縫寬度及熔深較小時,焊縫表面容易出現(xiàn)微細(xì)裂紋,隨著焊縫寬度及熔深的增大會導(dǎo)致激光焊接過程中熱量的顯著增加。另外,論文還研究了壁厚對硅鋁合金外殼密封性的影響。通過增加... 

【文章來源】：東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

硅鋁合金材料加工工藝流程圖

CE17（Si 含量 27%） CE11（Si 含量 50%）圖 1-2 CE17 與 CE11 金相組織.3 硅鋁合金的切削加工性能研究硅鋁合金因?yàn)槠涮厥饨M織形態(tài)，繼承了鋁的低硬度和硅的高脆性，在機(jī)械加工過程中同于一般的鋁合金。在實(shí)際機(jī)械加工過程中，硅鋁合金對刀具的磨損相當(dāng)嚴(yán)重，若采削參數(shù)不當(dāng)，更會造成崩缺或開裂等缺陷。一般在切削硅含量為 50%的硅鋁合金時，粗加工時刀具轉(zhuǎn)速宜適當(dāng)降低，吃刀量及進(jìn)當(dāng)減小。精加工時，根據(jù)粗加工余量情況和尺寸精度等技術(shù)要求適當(dāng)增加刀具轉(zhuǎn)速。切削路徑的時候更應(yīng)當(dāng)尤其注意。當(dāng)銑刀水平方向切削硅鋁合金工件時，由于銑刀刀件在接觸瞬間為非切削狀態(tài)，刀具和工件相當(dāng)于直接碰撞，刀具的旋轉(zhuǎn)動量轉(zhuǎn)化為接接作用在工件上，硅鋁合金的塑形較差，若此時的接觸力大于材料的屈服強(qiáng)度，在突較大接觸力的情況下極易造成材料內(nèi)部的硅顆粒出現(xiàn)脆性斷裂，導(dǎo)致工件在銑刀切入開裂或崩缺。出刀階段原理與進(jìn)刀階段一致，也容易導(dǎo)致硅鋁合金工件生產(chǎn)缺陷。故切削路徑時應(yīng)盡量避免在入刀或出刀階段刀具側(cè)刃直接與工件接觸，而應(yīng)多采用刀具

圖 1-3 微波組件外殼全密封工藝流程子封裝用硅鋁合金激光氣密焊接技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r提高微波組件在航空、航天和海上應(yīng)用的可靠性，必須進(jìn)行氣密性封裝。外殼通常采用激光焊接技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。合金激光氣密焊接技術(shù)是將 AlSi(27%Si)合金的蓋板和 AlSi(50%Si)合金的管焊的方法密封在一起。激光焊接由于具有能量密度高、熱輸入量小、焊縫窄、于拆蓋返修等優(yōu)點(diǎn)，是目前硅鋁合金氣密封裝最常用的焊接方法。然而，硅鋁存在大量脆性塊狀硅相，在焊接過程中容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，在脆性相處容易引硅含量超過 50%后焊接裂紋將難以避免，焊接后出現(xiàn)貫穿至芯腔的裂紋，造成封失效。焊后漏氣是此前掣肘硅含量超過 50%硅鋁合金批量化生產(chǎn)應(yīng)用的主組件用硅鋁合金外殼結(jié)構(gòu)復(fù)雜，要保證激光焊接后密封性存在一定的難度。另合金強(qiáng)度相對較低，在加壓或溫循的過程中也容易造成殼體開裂。必須要對外計(jì)，并結(jié)合合適的激光焊接工藝參數(shù)，才能獲得無裂紋、孔洞、飛濺等缺陷且

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]電子封裝用硅鋁合金激光氣密焊接研究[J]. 徐驍,劉艷,陳潔民,程凱.  電子與封裝. 2016(08)
[2]硅鋁合金銑削技術(shù)研究[J]. 高鍵,楊小衛(wèi),王天石.  金屬加工(冷加工). 2014(11)
[3]微波組件殼體激光焊接技術(shù)的研究[J]. 朱瑋濤,張海兵,吳蘇興,鄺小樂.  雷達(dá)與對抗. 2014(01)
[4]鋁合金AL3003的激光焊接工藝研究[J]. 吳曉紅.  武漢船舶職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào). 2014(01)
[5]磷變質(zhì)后期工藝對高硅鋁合金中初生Si的影響[J]. 吳志斌,鐘鼓,邱楚,李新濤,長海博文.  特種鑄造及有色合金. 2014(01)
[6]高硅鋁合金殼體激光封焊缺陷及機(jī)制分析[J]. 周明智,雷黨剛,李正.  電子機(jī)械工程. 2013(06)
[7]微波組件激光封焊的溫度場仿真[J]. 欒兆菊.  電子機(jī)械工程. 2013(05)
[8]機(jī)械合金化結(jié)合熱壓制備不同Si含量硅鋁合金的摩擦磨損性能[J]. 竇玉海,劉詠,劉延斌,夏慶兵.  粉末冶金材料科學(xué)與工程. 2013(05)
[9]電子封裝用硅鋁合金的應(yīng)用研究[J]. 郝新鋒,朱小軍,嚴(yán)偉.  電子機(jī)械工程. 2013(04)
[10]鍍層高硅鋁合金的釬焊性能試驗(yàn)研究[J]. 韓磊,侯玲,徐道榮.  焊接. 2013 (06)



本文編號：3463195