A1基液固相界面擴(kuò)散溶解層的研究.pdf

1、異種金屬的瞬時(shí)液相擴(kuò)散焊接在工業(yè)上有著相當(dāng)重要的地位。由于Al與Cu、Ti和Ni的物理化學(xué)性能差別較大,所以連接比較困難,采用熔化焊、釬焊等傳統(tǒng)焊接,很難得到滿(mǎn)意性能的接頭,液相擴(kuò)散焊接是連接Al/Cu、Al/Ti和Al/Ni的一個(gè)有效方法。本文采用“鉚釘法”制作Al/Cu、Al/Ti和Al/Ni液固擴(kuò)散偶,分析了相界面發(fā)生的擴(kuò)散溶解行為。二組元在一定的熱處理溫度、時(shí)間下,會(huì)發(fā)生擴(kuò)散溶解,并在相界面形成擴(kuò)散溶解層,擴(kuò)散溶解層的性質(zhì)在很大

2、程度上影響著連接接頭的性能。因此,研究相界面擴(kuò)散溶解層的結(jié)構(gòu)、析出、長(zhǎng)大規(guī)律以及形成機(jī)理成為瞬時(shí)液相擴(kuò)散焊接的重要內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)研究表明,擴(kuò)散溶解層的厚度和層數(shù)隨熱處理溫度的升高和保溫時(shí)間的延長(zhǎng)而增加,厚度與溫度成指數(shù)關(guān)系,與時(shí)間呈拋物線關(guān)系;在不同的熱處理?xiàng)l件(溫度、時(shí)間)下,得到的擴(kuò)散溶解層的顯微硬度不同;并且在一定的熱處理溫度下,二元金屬體系擴(kuò)散溶解層中的各個(gè)相層按順序析出,結(jié)果表明:Al/Cu液固擴(kuò)散偶在700℃、保溫10min時(shí)擴(kuò)

3、散溶解層中生成了Cu4Al3、Cu3Al2、Cu5Al3、Cu3Al四種金屬間化合物,Al/Ni液固擴(kuò)散偶在不同實(shí)驗(yàn)條件下得到的擴(kuò)散層中生成了兩種金屬間化合物,分別為Ni2Al3、NiAl3,Al/Ti液固擴(kuò)散偶在不同實(shí)驗(yàn)條件下得到的擴(kuò)散層中只生成了TiAl3;同時(shí),論文結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和Miedema模型分析了各個(gè)相層的析出順序。由于異種金屬連接往往得到脆性的金屬間化合物,弱化了接頭性能,因此,研究這些脆性金屬間化合物(本文稱(chēng)之為擴(kuò)散溶解