声场辅助下铝合金的扩散连接行为

发布时间：2024-05-27 23:39

　　扩散焊因具有焊后工件变形量小,焊缝处缺陷较少,是一种新兴的连接方法,具有广阔前景。而超声在焊接过程中的作用得到越来越多人的关注,超声在液相焊接中的空化作用对氧化膜的破除起到至关重要的作用。但在扩散连接中的作用却很少有人关注。本文采用6063铝合金对超声在扩散焊接中的作用进行探究。首先,对声场作用下的Al/Al接头进行探究,结果发现在声场的作用下,其作用会因施加超声时温度的不同而不同,当在铝母材表面之间刚开始接触时施加超声有助于表面层的破碎,促进新鲜母材的接触;而当在焊接温度下施加超声则会一定程度上破坏已有的连接。但无论何种温度下的声场作用均起到细化晶粒的作用。然后,对声场作用下的Al/Cu/Al固相扩散接头进行探究,结果发现在声场的作用下,原子扩散的速率会增加。同样,增加的幅度也因施加超声时温度的不同而发生变化,在铝母材刚刚发生塑性软化的温度下施加超声作用会促进表面处新鲜的母材的结合,从而提供后期元素扩散的时间和范围。而在焊接温度下施加超声则提高了原子扩散的速率,使得扩散层增加。而当改变施加超声的时间后,随着超声时间的增加,扩散层的厚度也随之增加。最后,对声场作用下的Al/CuAl瞬间...

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【部分图文】：

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图1-1不同强度材料的峰值温度[1]另外，超声波焊接会在焊接界面产生速率极高的塑性应变，并且会产生一定的的瞬时空位浓度，其浓度可以高达10-1，而正是因为这些高应变下产生的空位，位错等缺陷，促进原子在焊接界面处的扩散[2-4]。目前为止，经研究发现，超声波焊接中的界面融合，....

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图1-2不同输入能量下合金间的连接情况[5]焊接过程中产生的塑性变形会导致接头界面能量的提高，进过程中的动态回复和动态再结晶。而动态回复和动态再结晶接头区域产生亚晶和细晶组织[6]。日本Tohoku大学的Shi频高能的超声波设备对6061进行增材制造，对其组织进行经....

图1-3实验示意图

图1-4不同层之间焊缝组织EBSD图

图1-4不同层之间焊缝组织EBSD图[7]由于热处理和工艺参数的差异可能会导致的组织结构上的差异，进一步导致性能上的差异。利物浦大学的Mariani等人[6]在6系铝合金的超声波焊接界面，发现了立方晶格结构发生了弱化，而HIROMICHI等人[11]通过对3....

本文编号：3983191