超声波辅助Zr基非晶态合金低温连接工艺及机理研究

发布时间：2021-12-25 01:23

　　作为一种同时兼顾了金属及玻璃两种材料特性的新型材料,金属玻璃（Metal lic Glasses,MG）自诞生之日起便受到了世界范围内的广泛关注。其中,锆基金属玻璃（Zr based metallic glasses,Zr-BMG）由于具有优异玻璃形成能力及卓越的机械性能更是吸引了结构功能材料领域的研究者们的目光。然而,囿于材料尺寸的限制,Zr-BMG在实际应用过程中首当其冲的问题就是材料的连接。钎焊是一种常用的Zr-BMG合金连接方法。然而,由于Zr-BMG独特的成分组成及原子结构,采用传统的钎焊方法连接Zr-BMG时难以获得冶金良好的钎焊接头。因此,本文选用超声波辅助液相钎焊工艺并采用Zn-Al钎料作为填充金属来连接Zr-BMG合金,重点研究了声场作用下接头显微组织演变及界面润湿机理,并揭示了显微组织与接头性能之间的内在联系。本课题的研究结果对于推动Zr-BMG合金的应用进程,以及理解声场作用下非晶材料与钎料之间的界面润湿行为有着重要的意义。研究了Zr-BMG/Zn-3Al/Zr-BMG同质金属钎焊时,钎焊温度对接头界面显微结构和性能的影响。结果表明,钎焊温度为400℃时,接头界面...

【文章来源】： 武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校

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中文摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 非晶合金的焊接性
    1.3 块体非晶合金的焊接研究现状
        1.3.1 Zr-BMG高能束焊研究现状
        1.3.2 Zr-BMG固相焊研究现状
        1.3.3 Zr-BMG钎焊研究现状
    1.4 课题主要研究内容
第2章 实验材料及方法
    2.1 实验材料
        2.1.1 实验母材
        2.1.2 实验钎料
    2.2 实验装置及钎焊工艺
        2.2.1 实验装置
        2.2.2 钎焊方法及工艺
    2.3 接头显微组织表征及性能分析
        2.3.1 形貌及成分分析
        2.3.2 相组成分析
        2.3.3 性能分析
第3章 超声波辅助钎焊Zr-BMG同质金属接头
    3.1 钎焊温度对接头显微组织形貌的影响
    3.2 钎焊时间对接头显微组织形貌的影响
    3.3 接头界面润湿机理
    3.4 Zr-BMG界面层形成机理及演变机制
    3.5 接头力学性能
        3.5.1 钎焊温度对接头剪切强度的影响
        3.5.2 钎焊时间对接头剪切强度的影响
    3.6 本章小结
第4章 超声波辅助钎焊Zr-BMG/1060Al异质接头
    4.1 不同装配方式下接头显微形貌的演变
        4.1.1 1060Al/Zr-BMG装配下接头显微形貌的演变
        4.1.2 Zr-BMG/1060Al装配下接头显微形貌的演变
        4.1.3 不同装配下Zr-BMG界面超声作用特性
    4.2 采用Zr-BMG/1060Al装配时钎焊接头的连接机制
        4.2.1 接头界面润湿机理
        4.2.2 接头显微形貌的演变机制
        4.2.3 Zr-BMG界面层的形成机理
    4.3 接头的力学性能
    4.4 本章小结
第5章 结论
致谢
参考文献
攻读学位期间获得与学位论文相关的科研成果目录


【参考文献】：
期刊论文
[1]Characterization,Removal and Evaluation of Oxide Film in the Diffusion Bonding of Zr55Cu30Ni5Al10 Bulk Metallic Glass [J]. Haiyan Chen,Jian Cao,Xiaoguo Song,Jiakun Liu,Jicai Feng.  Journal of Materials Science & Technology. 2014(07)
[2]块体非晶合金材料的研究进展 [J]. 闫相全,宋晓艳,张久兴.  稀有金属材料与工程. 2008(05)
[3]非晶合金应用现状 [J]. 王晓军,陈学定,夏天东,康凯,彭彪林.  材料导报. 2006(10)



本文编号：3551539