硅碳棒增強(qiáng)鋁驀復(fù)合材料的新型連接技術(shù)
2023-05-23 12:15:27 點(diǎn)擊：
瞬時(shí)液相連接TLP是在低于母材和填充釬料熔點(diǎn)的溫度下，通過母材與釬料界面的相互散，達(dá)到低熔點(diǎn)共晶成分而熔化形成液態(tài)，然后在此溫度下保持恒定溫度使其繼續(xù)擴(kuò)散，達(dá)到液相與固相之間的成分，則開始等溫結(jié)晶過程，完全結(jié)晶為固態(tài)后繼續(xù)保持恒溫?cái)U(kuò)散則開始均勻化過程，完全均勻化后即形成與母材成分組織均勻一致的焊縫接頭。
目前用瞬時(shí)液相連接硅碳棒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料一般采用箔材作中間層，如采用Ag箔,Cu箱,Al箔、Ni箔等，或采用多層箔。如用Cu-Ni-Cu多層箔作為中間層，在923K進(jìn)行硅碳棒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的瞬時(shí)液相連接，研究表明，無壓連接時(shí)，接頭強(qiáng)度隨保溫時(shí)間延長有所增高，但界面處會(huì)存在純金屬(無增強(qiáng)顆粒)區(qū)域和氧化物夾雜，是導(dǎo)致接頭強(qiáng)度不高的主要原因。加壓TLP連接則能有效改善接頭性能和界面組織。采用Cu-Ni-Cu多層箔作中間層加壓連接時(shí)接頭強(qiáng)度可達(dá)189. 6MPa，約為母材強(qiáng)度的85%。
激光焊接的優(yōu)點(diǎn)很明顯，該方法具有獨(dú)特的聚焦等激光參數(shù)精確控制能力，可避免復(fù)合材料纖維組織被過分損壞。此外，與許多傳統(tǒng)方法相比，在焊接過程中，不需要加人填料也是激光焊接特有的優(yōu)點(diǎn)。
在激光加工硅碳棒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的過程中，相的轉(zhuǎn)變比較復(fù)雜，雖然已有研究者證明了特殊相和非平衡相的存在，但是脆性碳鋁化合物的存在卻被公認(rèn)，而且遵循下列反應(yīng)式3SiC+4AhAl4C3 +3Si。
雖然當(dāng)加工溫度超過1100℃時(shí)，上述反應(yīng)才會(huì)發(fā)生，但是反應(yīng)能和化合物結(jié)構(gòu)本身還與時(shí)間有依賴關(guān)系。所以，激光的峰值功率是控制碳鋁化合物形成的主要因素，脈沖的作用時(shí)間也影響反應(yīng)的程度。
脈沖Nd-YAG激光焊可用于焊接SiCp/Al復(fù)合材料，通過精確控制激光的翰出參數(shù)，就能控制焊縫的截面尺寸。中心熔化區(qū)中存在的脆性碳化物的數(shù)量主要受激光光強(qiáng)和脈沖作用時(shí)間的控制，合理控制這兩個(gè)參數(shù)就能減少對(duì)材料機(jī)械性能不利的碳化物的生成，在較低激光光強(qiáng)和稍長脈沖作用時(shí)間的條件下，可以得到缺陷最少的焊縫。zsrider.com
- 上一篇：提高硅碳棒的使用壽命 2023-05-20
- 下一篇：硅碳棒基體接合不良處會(huì)引起嚴(yán)重發(fā)熱產(chǎn)生氣孔纖維破損等問題 2023-05-25