王鹏
,
高增
,
李强
,
程东锋
,
田金峰
,
牛济泰
机械工程材料
doi:10.11973/jxgccl201506001
采用表面金属化工艺在60％SiCp/6063Al复合材料表面制备镀铜层和镀镍层,然后对表面金属化处理前的复合材料进行真空加压钎焊,研究了镀镍和镀铜对复合材料钎焊接头剪切强度的影响.结果表明:复合材料表面镀层均与基体紧密结合;在570℃的钎焊温度下,随着保温时间延长,钎焊接头的剪切强度逐步增大;与表面镀镍及未镀金属的相比,表面镀铜复合材料接头的剪切强度更高,接头的剪切强度最高可达55.4 MPa,且其剪切断裂发生在钎料层和复合材料内部;镀镍会降低接头的剪切强度.
关键词:
SiCp/6063Al复合材料
,
真空加压钎焊
,
电刷镀镀铜
,
化学镀镀镍
,
剪切强度
王鹏
,
徐冬霞
,
程东锋
,
王东斌
,
牛济泰
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.20.020
采用快凝甩带技术制备了6组不同 Ti 含量的(Al-10Si-20Cu-0.05Ce)-xTi 急冷箔状钎料，并对 SiCp/6063Al复合材料进行真空钎焊，然后对钎料及接头的显微组织和性能进行分析。结果表明，急冷箔较常规铸态钎料的组织细小、均匀；固、液相线降低，熔化区间变窄；随着 Ti 含量的增加，急冷箔中片状 Al-Si-Ti 金属间化合物相增多，导致钎料脆性增加；6组钎料在复合材料上润湿性较差，但在6063Al 合金上润湿性良好。在580℃钎焊温度、保温30 min条件下，采用1%Ti含量急冷箔状钎料成功连接了 SiCp/6063 Al 复合材料，钎焊接头组织致密、完整，急冷箔状钎料与6063Al合金基体连接界面可进行充分的冶金结合，且接头剪切强度达到104.9 MPa；钎焊前采用夹具增加接头压力可显著提高接头的连接质量。
关键词:
铝基复合材料
,
快速凝固
,
钎料
,
润湿性
王鹏
,
高增
,
李锦竹
,
程东锋
,
徐冬霞
,
牛济泰
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2017.02.015
采用快速甩带技术制备了(Al-10Si-20Cu-0.05Ce)-1Ti(质量分数/％)急冷箔状钎料,并对60％体积分数的SiCp/6063Al复合材料进行真空钎焊实验,然后对钎料及接头的显微组织与性能进行测定和分析.结果表明,急冷钎料的微观组织细小、成分均匀,厚80～90μm,主要包含Al、CuAl2、Si和Al2Ti等相.当升高钎焊温度(T/℃)或延长保温时间(t/min),SiCp/钎料界面的润湿性改善,6063Al基体/钎料间互扩散和溶解作用增强,接头连接质量逐渐提高.当T=590℃、t=30 min时,接头抗剪强度达到112.6MPa;当T=590℃、t=50 min时,少量小尺寸SiCp因液态钎料排挤而分散于钎缝,因加工硬化而使接头强度递增7.3％.然而,当T≥595℃、t≥60 min时,SiCp偏聚于钎缝,导致接头组织恶化,且剪切断裂以脆性断裂为主.综合考虑钎焊成本与接头强度使用要求,确定最佳钎焊工艺为590℃、30 min.
关键词:
SiCp/Al复合材料
,
钎料
,
剪切强度
,
断口
高增
,
程东锋
,
王鹏
,
牛济泰
硅酸盐通报
碳化硅颗粒增强铝基复合材料具有优异的性能,在许多领域都备受青睐,然而焊接性较差,成为制约其广泛应用的瓶颈难题.本文采用搅拌摩擦焊的方法,实现了低体积分数SiCp/Al复合材料封装盒体的连接.试验中采用圆锥形WC-Co合金搅拌头,搅拌头轴肩直径为10 mm,锥头直径3 mm,锥尾直径5 mm,搅拌针高度2.5 mm,采用下压力控制方式,焊接工艺参数为:下压力控制在2 kN,搅拌头倾角为3°,搅拌头转速为1500 RPM,焊接速度保持在120 mm/min,下压深度为2.55 mm,能够获得表面及内部质量良好的焊接接头.经过搅拌摩擦焊后,搅拌区的碳化硅颗粒尺寸更加细小,分布也更加均匀,搅拌区中没有出现孔洞、沟槽等搅拌摩擦焊常见缺陷.热机影响区内部分布着大量严重变形的结构,这主要是由于母材组织被拉长后伴随着塑性流动而产生的较大变形.母材区的平均硬度值最高,为61.9 HV3,搅拌区的平均硬度为58.3 HV3,热机影响区的平均硬度最低,为55.4 HV3.
关键词:
铝基复合材料
,
碳化硅颗粒增强
,
搅拌摩擦焊
,
显微组织
王鹏
,
程东锋
,
牛济泰
机械工程材料
在580℃、保温40 min、压力为4 kPa的钎焊条件下,采用Al70-Cu22.3-Si6.1-Mg1.6膏状钎料对增强相体积分数为60％的SiCp/6063Al复合材料进行真空加压钎焊,通过扫描电镜和剪切试验等研究了钎料对复合材料基体及SiC增强相的润湿机理以及钎焊接头的显微组织、剪切断口形貌.结果表明:在试验条件下,钎料对复合材料的润湿性较高,可通过扩散及机械压渗作用与基体、SiC颗粒分别形成冶金结合和机械锁合,接头的抗剪强度均值为71.6 MPa;钎料与基体合金的反应界面消失,钎料对大块SiC增强相的润湿性一般,二者之间存在较小的间隙;断裂发生在钎料层以及钎料与复合材料界面的母材侧.
关键词:
Al70-Cu22.3-Si6.1-Mg1.6膏状钎料
,
SiCp/6063Al复合材料
,
真空加压钎焊
,
抗剪强度
,
润湿机理
