擴(kuò)散焊因具有焊后工件變形量小,焊縫處缺陷較少,是一種新興的連接方法,具有廣闊前景。而超聲在焊接過程中的作用得到越來越多人的關(guān)注,超聲在液相焊接中的空化作用對(duì)氧化膜的破除起到至關(guān)重要的作用。但在擴(kuò)散連接中的作用卻很少有人關(guān)注。本文采用6063鋁合金對(duì)超聲在擴(kuò)散焊接中的作用進(jìn)行探究。首先,對(duì)聲場(chǎng)作用下的Al/Al接頭進(jìn)行探究,結(jié)果發(fā)現(xiàn)在聲場(chǎng)的作用下,其作用會(huì)因施加超聲時(shí)溫度的不同而不同,當(dāng)在鋁母材表面之間剛開始接觸時(shí)施加超聲有助于表面層的破碎,促進(jìn)新鮮母材的接觸;而當(dāng)在焊接溫度下施加超聲則會(huì)一定程度上破壞已有的連接。但無論何種溫度下的聲場(chǎng)作用均起到細(xì)化晶粒的作用。然后,對(duì)聲場(chǎng)作用下的Al/Cu/Al固相擴(kuò)散接頭進(jìn)行探究,結(jié)果發(fā)現(xiàn)在聲場(chǎng)的作用下,原子擴(kuò)散的速率會(huì)增加。同樣,增加的幅度也因施加超聲時(shí)溫度的不同而發(fā)生變化,在鋁母材剛剛發(fā)生塑性軟化的溫度下施加超聲作用會(huì)促進(jìn)表面處新鮮的母材的結(jié)合,從而提供后期元素?cái)U(kuò)散的時(shí)間和范圍。而在焊接溫度下施加超聲則提高了原子擴(kuò)散的速率,使得擴(kuò)散層增加。而當(dāng)改變施加超聲的時(shí)間后,隨著超聲時(shí)間的增加,擴(kuò)散層的厚度也隨之增加。最后,對(duì)聲場(chǎng)作用下的Al/CuAl瞬間...

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

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圖1-1不同強(qiáng)度材料的峰值溫度[1]

圖1-1不同強(qiáng)度材料的峰值溫度[1]另外，超聲波焊接會(huì)在焊接界面產(chǎn)生速率極高的塑性應(yīng)變，并且會(huì)產(chǎn)生一定的的瞬時(shí)空位濃度，其濃度可以高達(dá)10-1，而正是因?yàn)檫@些高應(yīng)變下產(chǎn)生的空位，位錯(cuò)等缺陷，促進(jìn)原子在焊接界面處的擴(kuò)散[2-4]。目前為止，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，超聲波焊接中的界面融合，....

圖1-2不同輸入能量下合金間的連接情況

圖1-2不同輸入能量下合金間的連接情況[5]焊接過程中產(chǎn)生的塑性變形會(huì)導(dǎo)致接頭界面能量的提高，進(jìn)過程中的動(dòng)態(tài)回復(fù)和動(dòng)態(tài)再結(jié)晶。而動(dòng)態(tài)回復(fù)和動(dòng)態(tài)再結(jié)晶接頭區(qū)域產(chǎn)生亞晶和細(xì)晶組織[6]。日本Tohoku大學(xué)的Shi頻高能的超聲波設(shè)備對(duì)6061進(jìn)行增材制造，對(duì)其組織進(jìn)行經(jīng)....

圖1-3實(shí)驗(yàn)示意圖

圖1-4不同層之間焊縫組織EBSD圖

圖1-4不同層之間焊縫組織EBSD圖[7]由于熱處理和工藝參數(shù)的差異可能會(huì)導(dǎo)致的組織結(jié)構(gòu)上的差異，進(jìn)一步導(dǎo)致性能上的差異。利物浦大學(xué)的Mariani等人[6]在6系鋁合金的超聲波焊接界面，發(fā)現(xiàn)了立方晶格結(jié)構(gòu)發(fā)生了弱化，而HIROMICHI等人[11]通過對(duì)3....

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