為了改善鋁合金真空釬焊時(shí)的表面活化問(wèn)題,用原位生成方法將Mg₂Si引入到Al Si釬料中,開(kāi)發(fā)出AlSiMg₂Si復(fù)合釬料.借助電子探針對(duì)釬料金相組織進(jìn)行分析,結(jié)果表明,引入的Mg₂Si相呈現(xiàn)塊狀、骨骼狀和粒狀三種形態(tài)分布于釬料基體上.用面掃描方法對(duì)釬焊界面進(jìn)行分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn),在釬縫中,Mg元素大量固溶在α-Al晶粒內(nèi);含有Mg₂Si的釬料能形成較寬的釬焊擴(kuò)散層,粒狀、短棒狀Mg₂Si沿著α-Al晶界向焊縫兩側(cè)呈放射狀分布.經(jīng)過(guò)Sr,SmO變質(zhì)后放射狀擴(kuò)散層消失、釬縫變窄,化合物被細(xì)化,形態(tài)為粒狀. 

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釬料金相組織形貌

第7期楊拓宇，等:Sr和SmO對(duì)Mg2Si-AlSi/3003釬縫化合物形態(tài)的影響97圖1a所示為1號(hào)釬料的共晶組織形貌．灰白色細(xì)長(zhǎng)的硅晶體均勻分布在α-Al的基體上，Mg2Si則呈現(xiàn)為較大的塊狀．2號(hào)釬料組織形態(tài)如圖1b所示，與1號(hào)釬料的金相組織對(duì)比，物相的形態(tài)變化不大．用Sr和SmO對(duì)1號(hào)、2號(hào)釬料進(jìn)行聯(lián)合變質(zhì)處理，得到3號(hào)和4號(hào)釬料．結(jié)果顯示變質(zhì)后3號(hào)釬料中Mg2Si相的尺寸大小趨于均勻，其余物相形態(tài)變化不大．4號(hào)釬料中的Mg2Si相形狀由骨骼狀轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)小的粒狀和枝狀，與圖2號(hào)對(duì)比細(xì)化效果強(qiáng)烈．Sr和SmO對(duì)Mg2Si相的形態(tài)影響較大，骨骼狀Mg2Si一旦能被變質(zhì)劑毒化即可限制生長(zhǎng)，明顯細(xì)化成粒狀和細(xì)小枝狀;塊狀Mg2Si變質(zhì)后形態(tài)未變、尺寸減�。甅g2Si相具有(220)晶面擇優(yōu)生長(zhǎng)特性，擇優(yōu)生長(zhǎng)晶向?yàn)椋?00＞，變質(zhì)劑能抑制該晶向的生長(zhǎng)，阻斷晶粒的生長(zhǎng)的連續(xù)性．3．3釬縫的化合物特征分別用上述4種釬料進(jìn)行搭接釬焊試驗(yàn)，釬縫的面掃描組織形貌如圖2所示．化學(xué)侵蝕劑能使Mg2Si相脫落，為保證圖像數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，沒(méi)有使用侵蝕液對(duì)釬縫進(jìn)行浸蝕處理．圖2焊縫面掃描圖像Fig.2Surfacesscandataofbrazingseam圖2a，b所示為1號(hào)和2號(hào)釬料與3003鋁合金形成的焊縫區(qū)Map圖像．掃描結(jié)果顯示Mg，Si兩種元素不只是在焊縫區(qū)存在，同時(shí)還出現(xiàn)在母材一側(cè)的近縫區(qū)．圖2a所示的1號(hào)焊縫寬度較大，針狀及短棒狀化合物顯示為硅晶體，粒狀化合物多為Si與Mg元素疊加形成的Mg2Si化合物．部分Si，Mg元素出現(xiàn)在母材近縫區(qū)一側(cè)，沿著α-Al晶界呈放射狀分布，有少量Mg元素點(diǎn)狀分布在α-Al中．這是Mg，Si兩種元素向母材遷移后形成的擴(kuò)散層．2號(hào)釬縫化合物數(shù)量相對(duì)較少，呈線性集中分布在焊縫中間位置．釬縫寬度相對(duì)較窄，其中針狀合金

98焊接學(xué)報(bào)第38卷其中包括釬縫結(jié)晶時(shí)依附在界面形成的浮云狀初晶的晶界、母材溶解產(chǎn)生的鋸齒狀不規(guī)則凸起形成的晶界、以及在母材的晶界．該組界面的特征是:骨骼狀化合物數(shù)量較多，尺寸纖細(xì)成一簇簇分布，占據(jù)空間位置較大，針狀化合物細(xì)小沿晶界縱向分布．對(duì)比圖3a，b，c，d界面特征，圖3a，b界面更為平坦，化合物的集聚程度更高一些，圖3c，d界面的物相更顯細(xì)碎，并且有在晶界連續(xù)延伸的特征．可以推測(cè)，受變質(zhì)劑的影響，SiMg元素晶間滲入的趨勢(shì)更明顯．這一現(xiàn)象加速了Si和Mg元素的擴(kuò)散，使液態(tài)釬料與母材的作用效果更強(qiáng)烈．圖3釬縫界面形貌Fig.3Microstructuralofinterfacialregion4結(jié)論(1)用原位生成的方法把活性相Mg2Si引入到AlSi釬料中，開(kāi)發(fā)出AlSi-Mg2Si復(fù)合釬料，使其獲得活性的同時(shí)具有比AlSi釬料更低的熔點(diǎn)，在相同釬焊溫度下提高釬料的流動(dòng)性．(2)Sr和SmO能抑制釬縫中Mg2Si相的生長(zhǎng)，促進(jìn)了Mg和Si元素在釬縫中的擴(kuò)散，使釬縫中物相及合金元素的彌散度增加，將化合物的形態(tài)由骨骼狀轉(zhuǎn)化為粒狀和短棒狀，促使其沿著晶界向母材方向偏聚生長(zhǎng)．參考文獻(xiàn):［1］戴瑋，薛松柏，蔣士芹，等．6061鋁合金中溫釬焊接頭組織與性能［J］．焊接學(xué)報(bào)，2012，33(6):105－108．DaiWei，XueSongbai，JiangShiqin，etal．Microstructureandmechanicalpropertiesof6061Aljointsbrazedwithalow-meltingpointfiller［J］．TransactionsoftheChinaWeldingInstitution，2012，33(6):105－108．［2］TsaoLC，WengWP，ChengMD，etal．Brazeabilityofa3003alu-minumalloywithAl-Si-Cu-basedfillermetals［J］．JournalofMateri-alsEngineeringandPerformance，2002，11(4):360－364．［3］SohnWH，BongHH，HongSH．Microstr

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3585087