Sip-6063鋁基復合材料激光熔化沉積連接特性與組織性能調控.pdf

1、Si/Al復合材料具有低密度、高比強度、高比剛度，優(yōu)良的導熱性能和低的熱膨脹系數等特點，作為新型電子封裝材料而受到了廣泛的關注。激光焊接具有能量精確可控，自動化程度高、熱影響區(qū)窄等優(yōu)勢，在航空航天、電子封裝以及汽車工業(yè)等領域得到了越來越廣泛的應用。
　　本文針對高體積比分（60vol.％）Sip/6063Al復合材料首先進行了激光自熔焊和激光單層填粉焊接特性研究。試驗發(fā)現激光自熔焊條件下焊縫表面成形差，極易產生焊瘤、咬邊、開裂等缺

2、陷；焊縫內部氣孔、縮孔缺陷十分嚴重。接頭拉伸強度低，最大為34.4MPa，為母材的65.3%；常溫熱導率為110W/(m?K)左右，導熱能力較差。采用激光單層填粉連接方法能夠有效改善焊縫表面成形質量，無咬邊、開裂等缺陷，焊縫中縮孔缺陷得到有效控制，但是熔合區(qū)附近氣孔缺陷依舊嚴重，焊縫中初生Si顆粒較少，分布不均勻。焊縫熱影響區(qū)寬度增加，其中縮孔缺陷較多，拉伸性能較差，僅為28.9MPa，常溫熱導率有所的提高，達124.2W/(m/K)。

3、
　　采用激光熔化沉積連接方法，實現了Sip/6063Al復合材料的優(yōu)質連接，焊縫表面成形較好，無明顯缺陷；焊縫中幾乎沒有氣孔，僅在熱影響區(qū)存在少量尺寸較小的縮孔，并且焊縫中初生Si相在整個焊縫范圍內分布均勻。焊縫中Si包括初生Si和共晶Si兩種形式，其中初生Si相包括小塊狀、顆粒狀、多角塊狀和花瓣狀，共晶Si相呈針狀分布于初生Si顆粒之間。
　　熱導率和熱膨脹系數等熱物理性能與焊縫組織密切相關，本文從填充粉末配比以及焊后熱