攪拌摩擦焊在焊接過程中具有熱輸入低、焊接變形小、接頭質(zhì)量高等優(yōu)點,已被廣泛用于鎂合金、鋁合金等低熔點的同種或異種材料之間的連接。,為發(fā)揮其技術(shù)優(yōu)勢,拓展應(yīng)用范圍,也不斷在熔點差異較大的異種金屬連接方面開展研究。因此,本文以Cu-Al異種金屬攪拌摩擦焊搭接接頭為研究對象,系統(tǒng)開展了焊接工藝特性、界面微觀結(jié)構(gòu)演變、合金元素強化等多角度研究。開展了Cu-Al異種金屬攪拌摩擦焊搭接接頭焊接工藝特性研究,分析了異種金屬板材位置、焊接速度、攪拌頭轉(zhuǎn)速對焊縫形貌的影響。結(jié)果表明,當(dāng)焊接熱輸入過大時,焊縫表面會出現(xiàn)過熱現(xiàn)象;且不同板材位置的搭接接頭表現(xiàn)出的過熱現(xiàn)象存在差異,當(dāng)鋁板在上時,焊縫表面出現(xiàn)黏著現(xiàn)象并伴有大量飛邊;當(dāng)銅板在上時,焊接過程中焊縫表面出現(xiàn)拉絲現(xiàn)象,Cu-Al結(jié)合界面下部鋁側(cè)出現(xiàn)“液相區(qū)域”,該區(qū)域內(nèi)液態(tài)鋁在凝固過程中與銅元素發(fā)生反應(yīng),生成樹枝狀組織。Cu-Al結(jié)合位置處形成了兩層金屬間化合物（Interm-etallic Compounds:IMCs）,隨著焊接熱輸入的增加,IMCs層的厚度也隨之增大。通過對焊接接頭進行退火處理,以揭示Cu-Al搭接接頭內(nèi)IMCs層的生長機理。結(jié)果... 

【文章來源】：蘭州理工大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

典型的銅鋁復(fù)合構(gòu)件

(a) Cu 表面的界面結(jié)構(gòu)；(b) 鋁-釬料界面結(jié)構(gòu)圖 1.2 使用 4047 釬料焊接 Cu-Al 界面結(jié)構(gòu)[18]釬焊以及擴散焊焊接 Cu-Al 的難點在于[19]（1）鋁母材表面的氧化膜很，影響潤濕；（2）Cu、Al 原子相互擴散較快，容易形成脆性較大的 Al-C晶相，導(dǎo)致接頭強度低；（3）兩種母材焊接，其電極電位相差較大，釬在母材中發(fā)生電化學(xué)腐蝕；（4）Cu、Al 熔點相差懸殊，熱容量和熱傳導(dǎo)不際操作過程中難以保證兩者同時達到釬焊溫度，熱輸入量大時，有 Al 母的危險。目前常用的釬料連接效果不佳，Zn-Sn 釬料配合 Al 反應(yīng)釬劑，備強度性能較好的接頭，但接頭抗腐蝕性能差；Zn-Al 釬料釬焊接頭抗腐好，但強度較低[20]。4.3 壓力焊趙越等人[14]研究了壁厚為 0.5~1.25 mm 的鋁銅管電阻焊工藝，獲得了無晶組織的焊接接頭。但電阻焊工藝不穩(wěn)定，對待焊工件端面形狀要求高，備工作繁瑣，限制了它的應(yīng)用，工藝如圖 1.3 所示。

) Cu 表面的界面結(jié)構(gòu)；(b) 鋁-釬料界面結(jié) 1.2 使用 4047 釬料焊接 Cu-Al 界面結(jié)構(gòu)接 Cu-Al 的難點在于[19]（1）鋁母Cu、Al 原子相互擴散較快，容易形低；（3）兩種母材焊接，其電極腐蝕；（4）Cu、Al 熔點相差懸殊證兩者同時達到釬焊溫度，熱輸入釬料連接效果不佳，Zn-Sn 釬料配頭，但接頭抗腐蝕性能差；Zn-Al壁厚為 0.5~1.25 mm 的鋁銅管電阻但電阻焊工藝不穩(wěn)定，對待焊工件它的應(yīng)用，工藝如圖 1.3 所示。

【參考文獻】：
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本文編號：3593182