铜/钨铜/铜热沉复合材料界面结合性能的研究

发布时间：2021-11-23 03:18

　　采用扩散焊接工艺制备铜/钨铜/铜热沉复合材料,研究了焊接温度、保温时间、焊接压强对焊接界面结合强度和界面扩散的影响,当焊接温度为980℃、保温时间为4h、压强为55MPa时,铜/钨铜/铜热沉复合材料的界面结合强度最大,说明此时扩散复合的效果最好,焊接接头质量最高。 

【文章来源】：稀有金属与硬质合金. 2017,45(02)北大核心CSCD

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

图１剪切试样尺寸及形状Ｆｉｇ．１Ｓｉｚｅａｎｄｓｈａｐｅｏｆｔｈｅｓｈｅａｒｅｄｓａｍｐｌｅ

覆铜片的结合强度，试样的剪切面积为１０ｍｍ×５ｍｍ。拉伸实验结束后，使用ＦＥＩＱｕａｎｔａ２００环境扫描电子显微镜观察铜／钨铜／铜热沉复合材料拉伸断口以及界面结合处剖面，对其微观组织进行分析。图１剪切试样尺寸及形状Ｆｉｇ．１Ｓｉｚｅａｎｄｓｈａｐｅｏｆｔｈｅｓｈｅａｒｅｄｓａｍｐｌｅ２实验结果与讨论２．１焊接温度对铜／钨铜／铜热沉复合材料界面结合强度的影响温度对照组９００、９２０、９４０、９６０、９８０℃实验所得铜／钨铜／铜热沉复合材料的剪切强度如图２所示。由图２可知，同样的保温时间和焊接压强下，焊接温度越高，接头强度越大，达到９８０℃时界面剪切强度最大，故９８０℃为最佳焊接温度。图２不同焊接温度下铜／钨铜／铜热沉复合材料的剪切强度Ｆｉｇ．２ＳｈｅａｒｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆＣｕ／Ｗ－Ｃｕ／Ｃｕｈｅａｔｓｉｎｋｃｏｍｐｏｓｉｔｅａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｗｅｌｄｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ２．２保温时间对铜／钨铜／铜热沉复合材料界面结合强度的影响控制焊接温度均为９８０℃，焊接压强均为５５ＭＰａ，分别保温２、４、６、８ｈ，铜／钨铜／铜热沉复合材料的剪切强度如图３所示。由图３可知，同样的焊接温度和焊接压强下，随保温时间增加，铜／钨铜／铜热沉复合材料的剪切强度先增大，当保温时间达到一定程度后，其剪切强度趋于稳定。保温４ｈ即有最大的界面剪切强度，故４ｈ为最佳保温时间。图３不同保温时间下铜／钨铜／铜热沉复合材料的剪切强度Ｆｉｇ．３ＳｈｅａｒｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆＣｕ／Ｗ－Ｃｕ／Ｃｕｈｅａｔｓｉｎｋｃｏｍｐｏｓｉｔｅｗｉｔ

强度越大，达到９８０℃时界面剪切强度最大，故９８０℃为最佳焊接温度。图２不同焊接温度下铜／钨铜／铜热沉复合材料的剪切强度Ｆｉｇ．２ＳｈｅａｒｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆＣｕ／Ｗ－Ｃｕ／Ｃｕｈｅａｔｓｉｎｋｃｏｍｐｏｓｉｔｅａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｗｅｌｄｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ２．２保温时间对铜／钨铜／铜热沉复合材料界面结合强度的影响控制焊接温度均为９８０℃，焊接压强均为５５ＭＰａ，分别保温２、４、６、８ｈ，铜／钨铜／铜热沉复合材料的剪切强度如图３所示。由图３可知，同样的焊接温度和焊接压强下，随保温时间增加，铜／钨铜／铜热沉复合材料的剪切强度先增大，当保温时间达到一定程度后，其剪切强度趋于稳定。保温４ｈ即有最大的界面剪切强度，故４ｈ为最佳保温时间。图３不同保温时间下铜／钨铜／铜热沉复合材料的剪切强度Ｆｉｇ．３ＳｈｅａｒｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆＣｕ／Ｗ－Ｃｕ／Ｃｕｈｅａｔｓｉｎｋｃｏｍｐｏｓｉｔｅｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｈｅａｔｐｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎｔｉｍｅ３７

【参考文献】：
期刊论文
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[5]金属基电子封装复合材料的研究现状及发展[J]. 喻学斌,吴人洁,张国定.  材料导报. 1994(03)

硕士论文
[1]304不锈钢/铝扩散焊接界面研究[D]. 史珂轲.大连交通大学 2014



本文编号：3513014