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毕业设计]低真空条件下铝基复合材料扩散焊接工艺.doc

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毕业设计]低真空条件下铝基复合材料扩散焊接工艺.doc

低真空条件下铝基复合材料扩散焊接工艺摘要:以Al2O3p/6061Al铝基复合材料为对象,研究了在低真空条件下的直接扩散焊接和6061Al铝箔作为中间层的扩散焊接工艺。分析了焊接温度、保温时间与不同焊接工艺所得接头微观组织及强度的关系。同时,分析了低真空度和夹具对接头性能的影响。试验结果表明,两种焊接工艺所得接头强度随温度变化的规律以600℃和640℃为界分为三个阶段,并且随保温时间的延长有所提高。在较高的温度下,压力和液态金属的作用促使氧化膜破碎,有利于接头强度的提高。关键词:铝基复合材料;直接扩散焊接;中间层扩散焊接以铝基复合材料为对象研究了在低真空条件下的直接扩散焊接和铝箔作为中间层的扩散焊接工艺。分析了焊接温度、保温时间与不同焊接工艺所得接头微观组织及强度的系数。同时,分析了低真空度和夹具对接头性能的影响。试验结果表明两种焊接工艺所得接头强度随温度变化的规律以600℃和640℃为界分为三个阶段并且随保温时间的延长有所提高。在较高的温度下压力和态金属的作用促使氧化膜破碎有利于接头强度的提高。序言:铝基复合材料由于具有高比强度、高比刚度、高耐磨性和耐热性等优异的综合性能而在航空航天、汽车工业、机械产业及体育用品等领域具有巨大的应用潜力,是当今材料学科正在探索与开发的高技术领域。目前,国内外已经采用铝基复合材料加工成曲轴、气缸、自行车架、望远镜架以及飞机的起落架等产品。但是由于这种材料特殊的组织结构,使其采用普通的焊接方法很难获得良好的接头性能,焊接难度极大。从公开发表的技术资料来看,迄今为止国内外关于这种材料的焊接性与焊接工艺的研究进展非常缓慢,严重制约了这种材料在生产实践中的应用。1试验材料及方法1.1试验材料采用挤压铸造法制备Al2O3/6061Al铝基复合材料。增强相Al2O3的体积比为30%。该复合材料在退火状态下抗拉强度为225MPa。经差示扫描量热仪DSC测定,其液、固温度区间为595~668℃。其显微组织见图1。采用与基体相同成分的6061Al铝箔作为中间层。图1Al2O3p/6061Al铝基复合材料显微组织1.2试验方法1.2.1接头处理方法将材料加工成10mm50mm的尺寸进行对接平焊,并对接头表面进行处理,处理过程为,先用丙酮清洗表面油污,再分别用20%NaOH溶液和20%硝酸溶液浸泡3min,最后用清水冲洗并吹干。1.2.2焊接过程扩散焊接

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