铜—铝固—液瞬时结合及热处理对界面连接的影响

发布时间：2020-12-23 01:31

　　随着科学及工业技术的飞速发展,现代工业对材料提出了更高的要求,同种金属的连接已经不能满足实际应用中的各种需求,因此需要对异种金属进行连接。铜及铝是电工行业中常用的导电材料.,通常在发电、输电、变电和配电过程中,需要将铜及铝连接起来,实现电能的传输。传统的轧制、浇铸等连接铜铝两相的方法成品率低,结合性能不好,成本高,而采用固-液复合方法来连接铜及铝可以节约时间与成本,并不受尺寸限制。基于此,本文通过固-液瞬时结合法实现了铜及铝的冶金结合,并对其进行了热处理,同时对铜-铝结合界面金属间化合物生长规律进行了研究。首先,在不同温度和氩气气氛保护下,制备出铜-铝复合接头;其次,对制备的材料在不同温度及保温时间下进行热处理,研究了热处理对铜铝连接界面形貌、组织结构及力学性能的影响;最后,对界面金属间化合物生长规律及固-液结合方式下双金属的结合机制进行研究。得出的主要结果有:（1）研究了在不同温度下固-液瞬时连接后铜-铝结合面的组织性能,发现在550 ℃的连接温度下铜铝界面有开裂现象,700℃下生成金属间化合物带;650 ℃瞬时加热的界面结合平整、无明显夹杂,铜、铝元素并没有发生大量扩散,材料的剪切... 

【文章来源】：西安理工大学陕西省

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 前言
    1.1 铜铝异种金属连接及研究进展
        1.1.1 铜铝异种金属连接
        1.1.2 铜铝异种金属复合技术
        1.1.3 铜-铝结合国内外研究进展
    1.2 铜-铝异种金属连接理论研究
        1.2.1 固-液界面结合机理
        1.2.2 固-固界面结合机理
    1.3 铜-铝异种金属连接界面的反应与控制
        1.3.1 界面金属间化合物的影响
        1.3.2 界面扩散反应的控制
    1.4 课题研究意义及内容
2 实验方案及方法
    2.1 实验方案的制定
    2.2 实验材料及仪器设备
    2.3 材料制备
    2.4 组织性能测试
        2.4.1 XRD衍射分析
        2.4.2 金相组织观察
        2.4.3 剪切强度测试
        2.4.4 扫描电镜及能谱分析
        2.4.5 显微硬度
        2.4.6 残余应力测试
3 铜-铝连接界面显微组织性能及残余应力
    3.1 铜-铝异种金属连接工艺分析
    3.2 铜-铝异种金属连接界面显微组织
    3.3 铜-铝异种金属连接材料宏观残余应力
    3.4 铜-铝异种金属连接界面力学性能
    3.5 本章小结
4 热处理对铜-铝连接界面的影响
    4.1 不同热处理工艺下铜-铝连接界面过渡层成分分析
    4.2 不同热处理工艺下铜-铝连接界面显微组织
    4.3 不同热处理工艺下铜-铝连接界面扩散与分析
    4.4 热处理对铜-铝连接界面力学性能的影响
        4.4.1 不同热处理工艺对铜-铝复合接头剪切强度的影响
        4.4.2 铜-铝连接界面显微硬度
    4.5 铜-铝复合接头的断口形貌及分析
    4.6 本章小结
5 铜-铝固-液结合界面形成机制
    5.1 铜-铝固-液结合界面组成相形成分析
    5.2 铜-铝固-液结合过渡层宽度分析
    5.3 铜-铝固-液结合界面微观生长机制探讨
    5.4 本章小结
6 结论
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间所发表论文、专利及奖励



本文编号：2932815