sicp6061al基复合材料等离子焊接工艺与性能研究

《sicp6061al基复合材料等离子焊接工艺与性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、江苏大学硕士学位论文摘要sicp／叠a基复合材料由于具有高的比强度、比刚度、比模量，尺寸稳定性以及抗振、耐高温，不老化，抗宇宙射线等优点，在航天、航空、汽车、电子等工业领域具有广泛的应用价值，成为当前金属基复合材料发展与研究工作的主流。但是由于铝基复合材料基体和增强相之间热物理、化学性能的巨大差异，在高温下极易发生界面反应生成脆性相A14Q，不仅很难形成优质的焊接接头，而且使焊缝力学性能严重降低，严重制约了SiCp／A1基复合材料的应用，因此应尽量避免这种脆性相的生成。本文以SiCp／6061AIMMCs为研究对象，采用等离子弧焊接工艺研究了SiC

2、p／A1复合材料的可焊性。分别以Ti和混合粉末为填充材料，以N2+Ar的混合气为离子气对复合材料进行焊接。通过拉伸试验、显微硬度测试、金相观察、扫描电镜(sEh9、X射线衍射()珏m)分析，系统研究了不同合金元素对焊缝组织和性能的影响。研究结果表明，在填加n做填充材料的情况下，能有效抑制界面反应，并生成了新的增强相颗粒，焊缝显微组织良好，焊接接头强度达到母材的50．89％，显微硬度在焊缝中心区域达到最大值。分别以n．si、Ti-Mg、啊一Cu的混合粉末为填充材料对SiCp／6061AIMMCs进行等离子弧焊接对，填加的合金元素都能提高Al对SiC颗

3、粒的润湿性，获得结合紧密的界面。其中Ti．si和Ti．Mg的效果较好，拉伸强度分别达到232．21Vtpa和204．7Mpa，拉伸断口呈现出一定的韧性断裂特征；而加入砸一Cu时，由于没有完全抑制针状有害相～4C3的形成以及A12Cu的生成，拉伸强度仅为187．5MPa，断口为明显的脆性断口。当采用不同的焊接电流、焊接速度和离子气配比进行焊接时，接头抗拉强度变化明显，试验得出获得较高性能焊接接头的工艺参数为：I=120A，V=140mm／min，N2体积含量为15％。加入合金元素后，提高了焊缝金属凝固结晶速度，改善了基体金属对增强颗粒的润湿性，增加增

4、强相颗粒在焊缝金属中分布的均匀性，并减少了颗粒偏聚的倾向，有利于获得了高质量的焊接接头。关键词：SiCp／A1基复合材料；等离子弧焊接；界面反应；显微组织I江苏大学硕士学位论文SiCp／A1metalmatrixcomposites(SiCp／A1MMCs)arewildyappliedinaerospace，automobileandelectronindustryowingtotheirexcellentproperties，induinghighspecificstrength，specificstiffnessandspecificmodu

5、lus，attractivedimensionstabilityandvibrationresistance，hightempemmreresistance，corrosionresistanceandradiationresistance，etc．However,onaccountofmuchdifferenceintheheatphysicalandchemicalperformanceofreinforcementandmatrix，andduetothepossibleformationofbrittlereactionproduct,』蛆

6、4C3，byinterfacialreactioninhightemperature，itishardlytoformhigh—qualityweldingjoint，andreducesthemechanicalpropertyofweldgreatly,whichisconfiningthedevelopmentofSiCr／A1composites．Sothekeyproblemisavoidingordecreasingtheformationofbrittleproduct．Inthispaper,theweldabilityofSiCp

7、／A]compositesWasstudiedbythetechnologyofplasmaarcweldingthroughSiCp／6061A1MMCs．ThecompositeswasweldedinthewaythattitaniumandmixedpowderswereusedasalloyingfillermetalandN2andArwereusedastheplasmagas．Theinfluenceofdifferentalloymetalsonweldorganizationandperformanceweresystemati

8、callyinvestigatedbytensileandmicrohnrdnesstests，OM，SEM，EDSand