镍夹层厚度对铝/铜超声焊接头力学性能影响

为探究镍夹层厚度对铝/铜接头力学性能的影响规律,采用超声波焊接技术制备了含镍夹层铝/铜异种金属搭接接头。通过红外热成像仪、光学显微镜、拉伸剪切试验和扫描电子显微镜(SEM)对接头焊接过程热影响、界面连接状态、力学性能及失效形式进行分析。结果表明:0.05 mm厚镍夹层在超声焊接高温作用下发生软化减薄,充当了板材间润滑剂,减小了板材间的摩擦阻力,焊接温度较其他厚度夹层高,温度对其他夹层厚度变化不敏感。随着镍夹层厚度的增加,接头峰值载荷先增大后减小,接头力学性能与夹层厚度存在显著的相关性;0.10 mm厚镍夹层破坏后其塑性流动能力较差导致接头界面呈波浪状结合,具有铝-镍、铜-镍和铝-铜三种界面结合方式,较其他接头抗拉强度与抗冲击性能更优。SEM分析表明,铜侧失效形式表现为韧性断裂,铝侧为韧脆混合断裂。因此,镍夹层厚度对铝/铜超声焊接接头的力学性能和失效模式有着决定性影响,选择合适的夹层厚度对于提高接头的性能至关重要。

轻合金超声波焊接研究进展

轻合金材料凭借卓越的机械性能,在汽车制造、航空航天等众多关键工业领域得到了广泛应用。超声波金属焊接作为一项可靠的固相连接技术,在轻合金薄板材料的高强度连接方面展现出独特优势与广阔的发展前景。本文系统地介绍了超声波技术焊接工艺参数,并总结了近些年超声波焊接在铝合金、镁合金和钛合金薄板领域内,关于有限元模型构建、力学性能分析、微观结构特征及疲劳性能测试等方面的最新研究进展,展望未来该技术需加强和突破的探索方向。