对保温时间对cu／al钎焊接头界面组织和性能的影响 pdf

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1、学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com俘掳试验研究一钎焊时间为15S钎焊工艺获得的试件，其接头界表2图1c中各区元素含量(原子分数，％)面的背散射照片如图1b所示。由图1b可知，当t=15s工艺条件下，铜侧反应层厚度接近5m。深色的区域面积增加，表明zn—Al固溶体含量逐渐增加，分散地分布在焊缝中，在靠近铝侧的焊缝中大量地分布着zn—Al固溶体。由于进入钎缝中的Al元素增加导致靠近Al侧形成了较多的zn—Al固溶体；并有较多的Al元素扩散到达Cu侧，与Cu，zn元素形成了Al．：cuzn金属间化合物。而cu元素的扩

2、散变化不大，仅仅存在于Cu侧反应层附近，但扩散量增加了。，=12A。t=25s和t=35s钎焊工艺获得的试件，其接头界面的背散射照片如图1c和图1d所示，由图综上可知，随钎焊时间的延长，焊缝中Al，cu含量可知，cu侧反应层形成了典型的锯齿状形貌，其成分和逐渐增加，并与钎料发生了剧烈的反应。发生以下三上述焊缝组织有较大的改变。通过能谱分析可知其成种现象：①Al侧反应层逐渐增加，cu侧反应层逐渐增分接近Alcu金属间化合物相，可能存在部分加，由凹凸不平的形貌变成锯齿状，成分由Al．cuⅥAlCu：zn。相。钎缝中zn—Al固溶体含量增加，成zn”金属间化合物逐渐转变成为A1：cu金属间

3、化合团簇状分布；A1的含量高达79．02％(原子分数)。几物。②zn—A1固溶体含量增加，聚集在一起。③钎缝乎不存在大面积的初晶zn区域。另外，在钎缝中出现中出现了菱形A1Cu金属间化合物。了菱形的大块的深色相，通过能谱分析可知其成分和如∞如2．2保温时间对接头性能的影响Cu侧反应层成分接近，为Al：Cu金属间化合物相。图4所示为不同保温时间条件下获得的Cu／A1钎，=12A，t=25s，钎焊接头界面线扫描分析如图3焊接头抗剪强度结果，从图中可以看出，钎焊时间较短所示，接头各区域元素含量如表2所示。由线扫描分时，接头强度较高，当钎焊时间为15s时，接头抗剪切析可知，Al，Cu大量地扩

4、散进人了焊缝，与钎料发生了强度最大为45．5MPa。之后随钎焊时间增加，接头强剧烈的反应，因此焊缝中的相组成有了较大的改变。度降低。结合上述接头界面组织可知，随着钎焊时间在cu侧Al含量有一个峰值，由于Al大量地扩散到达的延长，钎缝中脆性金属间化合物含量增加，是导致接Cu侧，所以在铜侧Al元素和cu反应生成大量地头性能下降的主要原因。M2,Cu。并且cu有部分扩散进人焊缝，导致在焊缝中心部分也有大块状的AlCu相。皇赠-略一础抽051Ol520253035401钎焊时间￡／s图4钎焊时间对接头抗剪强度的影响对钎焊电流，=12A，t=5S，15S，25S，35S的典型距离slt．zm样

5、品剪切断口进行XRD分析，其结果如图5所示。XRD结果显示，拉剪断口的金属间化合物有4种，分别图3图1c中元素线扫面结果382012年第2期学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.comr蜉掳试验研究随着钎焊时间的延长，靠近母材侧反应层加厚，Al元素电力安全技术，2006，8(12)：50—51．扩散量增加，Cu，元素扩散加剧，金属间化合物量增多。[4]刘会杰，沈俊军．铝／铜异种材料的焊接研究[J]．特种焊接专题，2009，3：14—18．(2)当钎焊电流，=12A，钎焊时间t=15S时，接[5]于新泉，龙伟民，潘建军，等．铜与铝的连接方法[c]．第头平均抗

6、剪强度为最高，可达45．5MPa。接头断裂发十六届全国钎焊及特种连接技术交流会论文．南宁，19—生在铜侧金属间化合物层处。在相同的钎焊电流下，21．随着钎焊时间的延长，Al．：Cu．：zno．相增多，Cu—zn[6]吴伟明，高岩．铜与铝软钎焊技术的研究现状[J]．电相减少，断裂发生在二者混合区。子工艺技术，2008，29(2)：105—108．(3)不同钎焊时间下接头强度主要受控于界面金[7]李亚江，王娟，刘鹏．异种难焊材料的焊接及应用属间化合物的数量和种类。大量脆性金属间化合物的[M]．北京：化学工业出版社，2003．形成会导致接头力学性能降低。[8]郝士明，郝新江，李艳霞，等．A

7、l—zn—cu系中的T化合物与低cu侧室温相关系[J]．金属学报，2002，38(07)：参考文献694—698．[1]黄伯云．我国有色金属材料现状及发展战略[J]．中国有色金属学报，2004，14(5)：122—127．[2]张满．铝／铜异种材料焊接的研究现状[J]．金属铸锻作者简介：吴爽登，1981年出生，硕士，工程师，主要从事发电焊技术，2009，38(9)：116—119．厂锅炉、压力容器等金属部件的失效分析、理化检[3]徐杰．110kV铜铝设备线