高硅鋁合金攪拌摩擦焊及激光焊的工藝研究.pdf

1、高硅鋁合金因其密度低、線膨脹系數(shù)低、比強(qiáng)度高等特點(diǎn)，而廣泛應(yīng)用于電子封裝領(lǐng)域。但是高硅鋁合金內(nèi)硅顆粒含量較多，因此其熔焊性能較差，具有較高的裂紋傾向。
　　本文采用脈沖激光焊機(jī)針對(duì)Al-27Si進(jìn)行了表面脈沖激光熔敷焊接試驗(yàn)，通過(guò)調(diào)整電流、焊速、脈寬和頻率，系統(tǒng)分析各參數(shù)對(duì)焊縫成形質(zhì)量及形狀尺寸的影響規(guī)律。結(jié)果表明:提高電流、脈寬和頻率，均能增加熱輸入，增大熔深;增大焊速，焊縫熔深減小，魚(yú)鱗狀波紋寬度增大。綜合分析，在電流90A，

2、脈寬2ms，頻率30Hz，焊速200mm/min焊接規(guī)范下，能得到成形質(zhì)量很好的焊縫。
　　然后，采用攪拌摩擦焊接方法分別對(duì)Al-27Si、Al-50Si進(jìn)行焊接試驗(yàn)。研究表明，Al-27Si、Al-50Si合金FSW接頭可分為母材區(qū)、焊核區(qū)、軸肩影響區(qū)和熱機(jī)影響區(qū)四個(gè)區(qū)域。母材組織為α-Al基體和較大硅顆粒;焊核區(qū)組織為少量α-Al基體和彌散分布的細(xì)小硅顆粒;軸肩影響區(qū)內(nèi)硅比焊核區(qū)細(xì)小;熱機(jī)影響區(qū)是焊核區(qū)與母材的過(guò)渡區(qū)域，該區(qū)域

3、硅顆粒也得到細(xì)化。旋轉(zhuǎn)速度的增加，將導(dǎo)致“洋蔥環(huán)”形狀明顯，細(xì)小硅的數(shù)量增多，顯微硬度增大。當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到1200r/min時(shí)，焊核區(qū)顯微硬度平均值達(dá)220HV0.2，比母材高100HV0.2。分析認(rèn)為Si顆粒的細(xì)化作用是顯微硬度上升的主要原因。隨焊速降低，各區(qū)域內(nèi)硅的尺寸減小。在轉(zhuǎn)速為1200r/min、焊速為50mm/min、下壓量為0.2mm的焊接規(guī)范下，Al-27Si合金的同種焊接和Al-50Si合金的同種焊接均能實(shí)現(xiàn)良好的連接。<