SiCp/Al复合材料焊接综述

为实现SiCp/Al复合材料的高质量可靠焊接,推广SiCp/Al复合材料在各领域的应用,调研了国内外SiCp/Al复合材料不同焊接方法的研究现状。在熔化焊方面,国内外学者通过调整工艺参数、在焊缝中加入Ti元素发生诱发反应等方法,抑制了焊缝中Al4C3针状脆性相的形成,从而提高了焊接接头的力学性能。在搅拌摩擦焊方面,国内外学者针对不同材料设计了专用的焊接搅拌头,以保证它们具备高耐磨性与足够的冲击韧性,在焊接过程中不出现破损情况;关注了焊接过程中焊接头转速、焊接速度、轴向力与热输入等因素,以获得力学性能优秀、晶粒细小均匀的焊接接头。在扩散焊方面,国内外学者探究了中间夹层对焊缝界面间原子相互扩散的促进作用;采取不同工艺参数,以外加超声或电子束表面加热等方式促进了原子间的相互扩散,以获得力学性能优异的焊接接头,提高焊接效率。在钎焊方面,国内外学者通过探究钎料与SiCp/Al复合材料之间的润湿性来组合钎料与钎剂,通过化学腐蚀处理表面暴露颗粒增强相、在复合材料表面电镀金属等方法来增大钎料与增强相的润湿性、解决钎料铺展受阻的问题,以进一步提高钎焊焊接接头质量。

后热处理对激光焊接7075铝合金显微组织与力学性能影响

采用激光自熔焊接技术制备7075高强铝合金接头,研究了后热处理对接头显微组织与拉伸性能的影响.采用SEM与EBSD系统表征了后热处理对7075Al接头显微组织演变与拉伸断裂行为的影响.结果表明,焊缝中心到母材依次存在等轴晶区域、柱状晶区域、胞状晶区域与母材轧制态区域,并且胞状晶区域与等轴晶区域为接头薄弱区域.与未后热处理接头相比,后热处理接头平均抗拉强度达到475 MPa,同比提升约59%.后热处理构筑的纳米沉淀相触发了第二相强化机制,这是提升接头抗拉强度的主要因素.

Ti中间层厚度对光束摆动焊接7075铝合金显微组织和力学性能的影响

7系铝合金以其优异的强度被广泛应用于航空航天、轨道交通等领域,但其在焊接时易产生缺陷且焊接接头力学性能下降严重。笔者通过添加Ti金属中间层,采用激光光束摆动焊接技术制备了7075铝合金接头,并对接头的显微组织和力学性能进行了系统研究。焊缝区域主要为α-Al相。Ti金属中间层在焊缝中反应生成了Ti Al_(3)相,细小且弥散的Ti Al_(3)相成为Al晶粒异质形核的基底,促进了晶粒细化。添加Ti中间层后,焊缝区域的组织为细小的等轴晶。添加的Ti中间层的厚度为0.03 mm时,焊缝等轴晶区晶粒的平均等效圆直径为3.34μm,晶粒面积加权平均值为母材晶粒的1.7%,接头的平均抗拉强度最大,为(377.8±6.1)MPa,达到了母材强度的69%。添加0.02 mm厚Ti中间层时,接头断裂位置在熔合区和热影响区晶粒的晶界处;添加0.03 mm厚Ti中间层时,断裂位置在焊缝两侧的细等轴晶区;添加0.04 mm厚Ti中间层时,断裂位置在焊缝中部的Ti元素聚集区。