稀土元素对铝合金钎焊接头组织和性能的影响

Effects of rare earth elements on microstructure and properties of brazing joints of aluminum alloy

稀土元素具有改善钎料润湿性、晶粒细化、改变组织分布状态、提高钎焊接头力学性能和耐腐蚀性能等优点,因此在钎料改性中的应用越来越广。文中以Y2O3的形式在AS-3钎料中加入了不同含量的稀土元素Y,并采用炉中钎焊的方法制备3A21铝合金钎焊接头。利用扫描电镜、点能谱分析、X射线衍射(XRD)以及剪切性能试验等试验手段研究了稀土对钎焊接头界面结构及剪切性能的影响。试验结果表明,采用AS-3钎料在钎焊温度600℃,保温时间8 min的条件下可获得性能良好的3A21钎焊接头,钎料中添加适量的稀土Y元素不改变钎焊接头相的组成,但可以优化钎料中心区的共晶组织,使脆性的共晶相的作用减弱,钎缝力学性能大幅提高。当钎料中Y2O3质量分数为0.3%时,3A21钎焊接头的抗剪强度最高,达到105.1 MPa。