鋁合金超聲軟釬焊的釬料潤(rùn)濕鋪展研究.pdf

1、鋁合金因具有優(yōu)良的導(dǎo)電導(dǎo)熱性能，在工業(yè)生產(chǎn)上得到了廣泛的應(yīng)用。但是由于其表面氧化膜的存在阻礙了鋁合金間的焊接，導(dǎo)致鋁合金的焊接性較差。然而超聲波軟釬焊的出現(xiàn)為鋁合金的焊接提供了全新的解決方案，這項(xiàng)工藝技術(shù)可以在無釬劑的條件下去除鋁合金表面的氧化膜并實(shí)現(xiàn)鋁合金間的連接。而鋁合金表面氧化膜的去除與超聲釬焊過程中釬料在鋁合金表面的潤(rùn)濕情況有著直接的聯(lián)系，為了進(jìn)一步理解在超聲軟釬焊中影響釬料潤(rùn)濕效果的因素，本文進(jìn)行了如下內(nèi)容的研究：一、超聲波約

2、束結(jié)構(gòu)對(duì)于釬料在1060鋁合金表面潤(rùn)濕鋪展的影響；二、鋁鍍時(shí)純Sn釬料和Sn-9Zn釬料在1060鋁合金表面潤(rùn)濕鋪展的工藝探究。本課題的研究結(jié)果對(duì)理解鋁鍍過程中釬料潤(rùn)濕效果的影響因素以及超聲鋁鍍工藝的應(yīng)用具有非常重要的意義。
　　本文通過設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，如果在超聲軟釬焊時(shí)使用開放性約束結(jié)構(gòu)，液態(tài)釬料在超聲振幅為9μm的實(shí)驗(yàn)條件下才能發(fā)生鋪展，而當(dāng)使用“三明治”約束結(jié)構(gòu)時(shí)，釬料在5μm的超聲振幅下即可發(fā)生鋪展。經(jīng)對(duì)比分析認(rèn)為，“三

3、明治”超聲波約束結(jié)構(gòu)能夠更加充分的利用超聲能量，并且超聲波在約束結(jié)構(gòu)處形成的反射波能夠二次作用于液體釬料，加強(qiáng)空化效應(yīng)，從而在較小的超聲振幅下去除鋁合金表面氧化膜，是一種更有利于釬料潤(rùn)濕鋪展的約束結(jié)構(gòu)。
　　在探究超聲鋁鍍工藝中純Sn釬料和Sn-9Zn釬料潤(rùn)濕鋪展的最佳工藝參數(shù)時(shí)發(fā)現(xiàn)，過小或過大的超聲振幅都不利于釬料的潤(rùn)濕。當(dāng)超聲振幅過小時(shí)，無法充分發(fā)揮超聲波的空化效應(yīng)，鋁合金表面的氧化膜無法被徹底去除，從而影響了釬料的潤(rùn)濕效果；

4、當(dāng)超聲波的振幅過大時(shí)，釬料在超聲釬焊過程中的飛濺明顯增多，無法達(dá)到潤(rùn)濕的目的。鋁鍍過程中超聲振動(dòng)時(shí)間也對(duì)潤(rùn)濕效果有著重要影響。當(dāng)超聲時(shí)間過短時(shí)，由于超聲作用不充分，在界面處依然存在未潤(rùn)濕區(qū)域；而當(dāng)超聲時(shí)間過長(zhǎng)時(shí)，不但界面處的結(jié)構(gòu)起伏加劇，釬料的飛濺量也明顯增加，同樣不利于釬料在母材上的潤(rùn)濕。所以只有當(dāng)超聲鍍覆的工藝參數(shù)選擇適宜時(shí)釬料才能達(dá)到理想的潤(rùn)濕效果，獲得滿足強(qiáng)度要求的釬料鍍層。在最佳工藝參數(shù)下得到的鍍層經(jīng)過老化處理后，純Sn釬料鍍