泡沫铝钎焊工艺及性能的研究

发布时间：2023-03-10 22:44

　　泡沫铝是一种新型的功能与结构材料,在交通运输、船舶制造业、航空航天等领域具有广阔的应用前景。在泡沫铝材料的很多应用场合中,需要解决泡沫铝的连接问题。但是采用一般的熔焊焊接泡沫铝时,在焊接过程中由于孔结构随母材的熔化产生变形以及坍塌使其焊接质量难以令人接受。采用钎焊时由于泡沫铝孔隙的存在使得钎焊过程中钎料润湿和流布不良以及可焊面积小等问题,使其钎焊接头的力学性能偏低。本课题针对泡沫铝材料钎焊的这些问题开展钎料及钎焊工艺方面的研究,对扩展泡沫铝材料的应用领域具有重要的实用价值。在铝硅钎料中加入不同含量合金元素Cu,测定其润湿性,结果表明,Cu元素质量分数为1.5%时,在纯铝板表面的润湿面积最大,流动性最好。对含Cu1.5%的铝硅钎料和不含Cu的铝硅钎料进行了电化学测试,结果表明,铝硅钎料中加入Cu后耐蚀性降低,但降低幅度不大。以含Cu1.5%的铝硅钎料与NOCOLOK钎剂配合,研究了气氛炉中钎焊的钎焊温度与保温时间对钎焊质量的影响,确定了较为理想的钎焊工艺参数:钎焊温度为600℃,保温时间为10min,加热速度约为10¹5℃/min,氩气纯度为99.99%,通气流量为...

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 多孔金属材料
    1.2 泡沫铝的制备、结构特点及其应用
        1.2.1 泡沫铝的制备工艺
        1.2.2 泡沫铝的结构特征与表征
        1.2.3 泡沫铝材料的性能
        1.2.4 泡沫铝的应用
    1.3 泡沫铝三明治结构简介
    1.4 泡沫铝连接技术综述
        1.4.1 黏结剂法
        1.4.2 激光焊(Laser Welding)
        1.4.3 钨极惰性气体保护焊(Tungsten Inert Gas Arc Welding)
        1.4.4 搅拌摩擦焊(Friction Stir Welding)
        1.4.5 超声波焊接（Ultrasonic Welding）
        1.4.6 扩散焊(Diffusion Welding)
        1.4.7 钎焊(Braze Welding)
    1.5 本课题研究目的及主要内容
        1.5.1 研究目的
        1.5.2 研究内容
第二章 试验材料及方法
    2.1 试验材料
        2.1.1 母材
        2.1.2 钎料
        2.1.3 钎剂
    2.2 试验设备
    2.3 接头形式
    2.4 试验方法
        2.4.1 润湿试验
        2.4.2 钎料差热试验
        2.4.3 钎料腐蚀试验
        2.4.4 显微组织观察
        2.4.5 形貌及能谱分析
        2.4.6 力学性能试验
第三章 钎料成分与性能分析
    3.1 润湿性结果分析
    3.2 钎料腐蚀试验分析
    3.3 钎料微观组织及成分分析
        3.3.1 微观组织
        3.3.2 成分分析
    3.4 本章小结
第四章 钎焊工艺制定
    4.1 钎剂与含Cu钎料熔点测定
    4.2 钎焊工艺制定
        4.2.1 工艺参数的确定
        4.2.2 钎焊工艺过程
第五章 泡沫铝钎焊结构接头分析及力学性能测试
    5.1 泡沫铝钎焊结构接头微观组织及成分分析
        5.1.1 微观组织
        5.1.2 成分分析
    5.2 泡沫铝钎焊结构三点弯曲试验
    5.3 本章小结
第六章 泡沫铝三明治结构接头分析及力学性能测试
    6.1 泡沫铝三明治结构接头微观组织及成分分析
        6.1.1 微观组织
        6.1.2 成分分析
    6.2 含Cu与不含Cu钎料钎焊泡沫铝三明治结构冲击性能对比
    6.3 不同结构冲击性能对比
        6.3.1 泡沫铝冲击性能
        6.3.2 未焊三明治冲击性能
        6.3.3 不同结构冲击性能对比
    6.4 泡沫铝三明治结构三点弯曲试验
        6.4.1 含Cu与不含Cu钎料钎焊泡沫铝三明治结构三点弯曲试验对比
        6.4.2 不同结构三点弯曲试验对比
        6.4.3 泡沫铝三明治结构的失效形式
    6.5 泡沫铝三明治结构剪切试验
    6.6 本章小结
第七章 试验结论、创新点及不足之处
    7.1 主要结论
    7.2 创新点
    7.3 不足之处
参考文献
攻读学位期间所取得的相关科研成果
致谢



本文编号：3758701