Sr和SmO对Mg 2 Si-AlSi/3003钎缝化合物形态的影响
发布时间：2022-01-12 16:20
为了改善铝合金真空钎焊时的表面活化问题,用原位生成方法将Mg2Si引入到Al Si钎料中,开发出AlSiMg2Si复合钎料.借助电子探针对钎料金相组织进行分析,结果表明,引入的Mg2Si相呈现块状、骨骼状和粒状三种形态分布于钎料基体上.用面扫描方法对钎焊界面进行分析,结果发现,在钎缝中,Mg元素大量固溶在α-Al晶粒内;含有Mg2Si的钎料能形成较宽的钎焊扩散层,粒状、短棒状Mg2Si沿着α-Al晶界向焊缝两侧呈放射状分布.经过Sr,SmO变质后放射状扩散层消失、钎缝变窄,化合物被细化,形态为粒状.
【文章来源】：焊接学报. 2017,38(07)北大核心EICSCD
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
钎料金相组织形貌
第7期杨拓宇，等:Sr和SmO对Mg2Si-AlSi/3003钎缝化合物形态的影响97图1a所示为1号钎料的共晶组织形貌．灰白色细长的硅晶体均匀分布在α-Al的基体上，Mg2Si则呈现为较大的块状．2号钎料组织形态如图1b所示，与1号钎料的金相组织对比，物相的形态变化不大．用Sr和SmO对1号、2号钎料进行联合变质处理，得到3号和4号钎料．结果显示变质后3号钎料中Mg2Si相的尺寸大小趋于均匀，其余物相形态变化不大．4号钎料中的Mg2Si相形状由骨骼状转变为细小的粒状和枝状，与图2号对比细化效果强烈．Sr和SmO对Mg2Si相的形态影响较大，骨骼状Mg2Si一旦能被变质剂毒化即可限制生长，明显细化成粒状和细小枝状;块状Mg2Si变质后形态未变、尺寸减小．Mg2Si相具有(220)晶面择优生长特性，择优生长晶向为＜100＞，变质剂能抑制该晶向的生长，阻断晶粒的生长的连续性．3．3钎缝的化合物特征分别用上述4种钎料进行搭接钎焊试验，钎缝的面扫描组织形貌如图2所示．化学侵蚀剂能使Mg2Si相脱落，为保证图像数据的准确性，没有使用侵蚀液对钎缝进行浸蚀处理．图2焊缝面扫描图像Fig.2Surfacesscandataofbrazingseam图2a，b所示为1号和2号钎料与3003铝合金形成的焊缝区Map图像．扫描结果显示Mg，Si两种元素不只是在焊缝区存在，同时还出现在母材一侧的近缝区．图2a所示的1号焊缝宽度较大，针状及短棒状化合物显示为硅晶体，粒状化合物多为Si与Mg元素叠加形成的Mg2Si化合物．部分Si，Mg元素出现在母材近缝区一侧，沿着α-Al晶界呈放射状分布，有少量Mg元素点状分布在α-Al中．这是Mg，Si两种元素向母材迁移后形成的扩散层．2号钎缝化合物数量相对较少，呈线性集中分布在焊缝中间位置．钎缝宽度相对较窄，其中针状合金
98焊接学报第38卷其中包括钎缝结晶时依附在界面形成的浮云状初晶的晶界、母材溶解产生的锯齿状不规则凸起形成的晶界、以及在母材的晶界．该组界面的特征是:骨骼状化合物数量较多，尺寸纤细成一簇簇分布，占据空间位置较大，针状化合物细小沿晶界纵向分布．对比图3a，b，c，d界面特征，图3a，b界面更为平坦，化合物的集聚程度更高一些，图3c，d界面的物相更显细碎，并且有在晶界连续延伸的特征．可以推测，受变质剂的影响，SiMg元素晶间渗入的趋势更明显．这一现象加速了Si和Mg元素的扩散，使液态钎料与母材的作用效果更强烈．图3钎缝界面形貌Fig.3Microstructuralofinterfacialregion4结论(1)用原位生成的方法把活性相Mg2Si引入到AlSi钎料中，开发出AlSi-Mg2Si复合钎料，使其获得活性的同时具有比AlSi钎料更低的熔点，在相同钎焊温度下提高钎料的流动性．(2)Sr和SmO能抑制钎缝中Mg2Si相的生长，促进了Mg和Si元素在钎缝中的扩散，使钎缝中物相及合金元素的弥散度增加，将化合物的形态由骨骼状转化为粒状和短棒状，促使其沿着晶界向母材方向偏聚生长．参考文献:［1］戴玮，薛松柏，蒋士芹，等．6061铝合金中温钎焊接头组织与性能［J］．焊接学报，2012，33(6):105－108．DaiWei，XueSongbai，JiangShiqin，etal．Microstructureandmechanicalpropertiesof6061Aljointsbrazedwithalow-meltingpointfiller［J］．TransactionsoftheChinaWeldingInstitution，2012，33(6):105－108．［2］TsaoLC，WengWP，ChengMD，etal．Brazeabilityofa3003alu-minumalloywithAl-Si-Cu-basedfillermetals［J］．JournalofMateri-alsEngineeringandPerformance，2002，11(4):360－364．［3］SohnWH，BongHH，HongSH．Microstr
【参考文献】：
期刊论文
[1]6061铝合金中温钎焊接头组织与性能[J]. 戴玮,薛松柏,蒋士芹,娄继源,娄银斌,王水庆. 焊接学报. 2012(06)
[2]Al-Si-Cu-Zn急冷钎料钎焊铝及铝合金的界面结构及强度[J]. 邹家生,吕思聪,赵宏权,罗新锋. 焊接学报. 2008(03)
[3]活性元素镁对铝合金真空钎焊接头性能的影响[J]. 梁宁,沈以赴. 焊接学报. 2007(07)
本文编号：3585087
【文章来源】：焊接学报. 2017,38(07)北大核心EICSCD
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
钎料金相组织形貌
第7期杨拓宇，等:Sr和SmO对Mg2Si-AlSi/3003钎缝化合物形态的影响97图1a所示为1号钎料的共晶组织形貌．灰白色细长的硅晶体均匀分布在α-Al的基体上，Mg2Si则呈现为较大的块状．2号钎料组织形态如图1b所示，与1号钎料的金相组织对比，物相的形态变化不大．用Sr和SmO对1号、2号钎料进行联合变质处理，得到3号和4号钎料．结果显示变质后3号钎料中Mg2Si相的尺寸大小趋于均匀，其余物相形态变化不大．4号钎料中的Mg2Si相形状由骨骼状转变为细小的粒状和枝状，与图2号对比细化效果强烈．Sr和SmO对Mg2Si相的形态影响较大，骨骼状Mg2Si一旦能被变质剂毒化即可限制生长，明显细化成粒状和细小枝状;块状Mg2Si变质后形态未变、尺寸减小．Mg2Si相具有(220)晶面择优生长特性，择优生长晶向为＜100＞，变质剂能抑制该晶向的生长，阻断晶粒的生长的连续性．3．3钎缝的化合物特征分别用上述4种钎料进行搭接钎焊试验，钎缝的面扫描组织形貌如图2所示．化学侵蚀剂能使Mg2Si相脱落，为保证图像数据的准确性，没有使用侵蚀液对钎缝进行浸蚀处理．图2焊缝面扫描图像Fig.2Surfacesscandataofbrazingseam图2a，b所示为1号和2号钎料与3003铝合金形成的焊缝区Map图像．扫描结果显示Mg，Si两种元素不只是在焊缝区存在，同时还出现在母材一侧的近缝区．图2a所示的1号焊缝宽度较大，针状及短棒状化合物显示为硅晶体，粒状化合物多为Si与Mg元素叠加形成的Mg2Si化合物．部分Si，Mg元素出现在母材近缝区一侧，沿着α-Al晶界呈放射状分布，有少量Mg元素点状分布在α-Al中．这是Mg，Si两种元素向母材迁移后形成的扩散层．2号钎缝化合物数量相对较少，呈线性集中分布在焊缝中间位置．钎缝宽度相对较窄，其中针状合金
98焊接学报第38卷其中包括钎缝结晶时依附在界面形成的浮云状初晶的晶界、母材溶解产生的锯齿状不规则凸起形成的晶界、以及在母材的晶界．该组界面的特征是:骨骼状化合物数量较多，尺寸纤细成一簇簇分布，占据空间位置较大，针状化合物细小沿晶界纵向分布．对比图3a，b，c，d界面特征，图3a，b界面更为平坦，化合物的集聚程度更高一些，图3c，d界面的物相更显细碎，并且有在晶界连续延伸的特征．可以推测，受变质剂的影响，SiMg元素晶间渗入的趋势更明显．这一现象加速了Si和Mg元素的扩散，使液态钎料与母材的作用效果更强烈．图3钎缝界面形貌Fig.3Microstructuralofinterfacialregion4结论(1)用原位生成的方法把活性相Mg2Si引入到AlSi钎料中，开发出AlSi-Mg2Si复合钎料，使其获得活性的同时具有比AlSi钎料更低的熔点，在相同钎焊温度下提高钎料的流动性．(2)Sr和SmO能抑制钎缝中Mg2Si相的生长，促进了Mg和Si元素在钎缝中的扩散，使钎缝中物相及合金元素的弥散度增加，将化合物的形态由骨骼状转化为粒状和短棒状，促使其沿着晶界向母材方向偏聚生长．参考文献:［1］戴玮，薛松柏，蒋士芹，等．6061铝合金中温钎焊接头组织与性能［J］．焊接学报，2012，33(6):105－108．DaiWei，XueSongbai，JiangShiqin，etal．Microstructureandmechanicalpropertiesof6061Aljointsbrazedwithalow-meltingpointfiller［J］．TransactionsoftheChinaWeldingInstitution，2012，33(6):105－108．［2］TsaoLC，WengWP，ChengMD，etal．Brazeabilityofa3003alu-minumalloywithAl-Si-Cu-basedfillermetals［J］．JournalofMateri-alsEngineeringandPerformance，2002，11(4):360－364．［3］SohnWH，BongHH，HongSH．Microstr
【参考文献】：
期刊论文
[1]6061铝合金中温钎焊接头组织与性能[J]. 戴玮,薛松柏,蒋士芹,娄继源,娄银斌,王水庆. 焊接学报. 2012(06)
[2]Al-Si-Cu-Zn急冷钎料钎焊铝及铝合金的界面结构及强度[J]. 邹家生,吕思聪,赵宏权,罗新锋. 焊接学报. 2008(03)
[3]活性元素镁对铝合金真空钎焊接头性能的影响[J]. 梁宁,沈以赴. 焊接学报. 2007(07)
本文编号：3585087
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