中溫自反應(yīng)精密釬焊制備鋁蜂窩結(jié)構(gòu)的原理與技術(shù)研究.pdf

1、鋁蜂窩板具有密度小、剛性大、穩(wěn)定性好、隔熱隔聲等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于航空航天、交通運(yùn)輸、建筑裝飾領(lǐng)域。目前蜂窩骨架的制造普遍采用有機(jī)膠體粘接的工藝，其連接強(qiáng)度、耐熱性能和抗老化性能受限于膠粘劑的性能，無(wú)法大幅度提高。而現(xiàn)有的鋁蜂窩板的釬焊制造方法焊接溫度過(guò)高，對(duì)多數(shù)可熱處理強(qiáng)化鋁合金都無(wú)法適用。因此，尋找鋁蜂窩結(jié)構(gòu)的中溫釬焊方法具有十分重要的意義。
　　本文利用中溫自反應(yīng)鋁釬劑對(duì)薄板鋁合金 T型接頭及鋁蜂窩結(jié)構(gòu)進(jìn)行了釬焊連接，探討了中

2、溫自反應(yīng)釬焊的界面反應(yīng)機(jī)理，分析了T型接頭及蜂窩芯釬焊接頭的成分及組織形貌，并對(duì)鋁蜂窩芯釬焊接頭進(jìn)行了拉剪實(shí)驗(yàn)，主要研究成果包括：⑴以CsF-AlF3二元共晶釬劑為基質(zhì)，加入界面活化物質(zhì)ZnCl2和SnCl2，利用濕法合成工藝制備了中溫自反應(yīng)鋁釬劑。通過(guò)對(duì)薄板鋁合金T型接頭的釬焊發(fā)現(xiàn)界面活化物質(zhì)的添加量應(yīng)低于6％ZnCl2+6%SnCl2，最優(yōu)的在4%ZnCl2+4%SnCl2左右，此時(shí)釬劑熔化特性及流動(dòng)性好，釬焊效果最好。⑵自反應(yīng)釬焊

3、 T型接頭釬縫位置主要是 Sn金屬層。釬焊加熱過(guò)程中，釬劑中的Zn2+、Sn2+與Al母材發(fā)生界面反應(yīng)，在接頭處形成液態(tài)金屬薄膜。由于Zn與Al固溶度極大，接頭處析出的Zn迅速向母材擴(kuò)散，在釬縫冷卻凝固過(guò)程中只剩下Sn沿晶界留在接頭處形成釬縫金屬層。接頭中典型缺陷為夾渣，主要是釬劑殘?jiān)脱趸に槠Ｗ苑磻?yīng)釬焊可釬透0.5mm左右薄板鋁合金T型接頭，形成飽滿(mǎn)的釬角。焊后保溫處理對(duì)自反應(yīng)釬焊接頭組織影響不大。⑶采用成型法制備鋁蜂窩芯，選用釬

4、劑e5+4%ZnCl2+4%SnCl2在570℃實(shí)現(xiàn)了鋁蜂窩芯的自反應(yīng)釬焊連接。蜂窩芯釬焊接頭處沒(méi)有連續(xù)的金屬層形成，只有不連續(xù)的Sn金屬分布在晶界處。接頭兩側(cè)母材界面上有新的晶粒的生長(zhǎng)，可將部分Sn金屬擠到較遠(yuǎn)的晶粒邊界處。接頭中典型缺陷為封閉性?shī)A渣。⑷利用1060鋁箔所制備的鋁蜂窩芯拉剪強(qiáng)度可達(dá)45-55MPa，利用鋁合金釬焊復(fù)合板制備的鋁蜂窩芯拉剪強(qiáng)度可達(dá)70-90MPa。在200℃長(zhǎng)時(shí)間高溫老化后兩種鋁蜂窩芯拉剪強(qiáng)度無(wú)明顯下降。