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Ni镀层对Cu/Al钎焊接头界面组织与力学性能的影响
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作者 张学智 黄玲玲 +5 位作者 李云鹏 于卓立 曹新娜 宋路阳 安鹏涛 魏世忠 《河南科技大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第4期23-29,M0003,M0004,共9页
为探究Ni-P镀层对Cu/Al异种金属钎焊界面反应的影响,采用化学镀方法对T2紫铜进行化学镀镍处理,使用BAl88Si药芯钎料通过感应钎焊方法钎焊Cu/Al接头。采用扫描电子显微镜和电子背散射衍射技术对接头进行微观组织观察与物相分析,并对接头... 为探究Ni-P镀层对Cu/Al异种金属钎焊界面反应的影响,采用化学镀方法对T2紫铜进行化学镀镍处理,使用BAl88Si药芯钎料通过感应钎焊方法钎焊Cu/Al接头。采用扫描电子显微镜和电子背散射衍射技术对接头进行微观组织观察与物相分析,并对接头进行力学性能测试,分析镀层对Cu/Al接头微观组织结构及力学性能的影响,探讨钎焊过程中不同钎焊接头的界面形成机理。结果表明:无镀层接头在界面处形成了Cu_(9)Al_(4)和CuAl_(2)两层金属间化合物,有镀层接头界面处形成了Al_(2)Ni和Al_(3)Ni金属间化合物。无镀层接头的抗拉强度可达56.4 MPa,优于有镀层接头。接头均发生脆性断裂,断裂位置从无镀层接头的CuAl2和α-Al固溶体的界面处转变为有镀层接头的Al3Ni金属间化合物处。 展开更多
关键词 cu/Al异种金属 NI-P镀层 金属间化合物 微观组织 力学性能
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一种适用于铜铝异种金属软钎焊的Sn-Cu-Zn无铅焊料合金的研究 被引量:8
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作者 张宇航 孙福林 +3 位作者 周波 高瑞军 林元华 韩振峰 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2014年第13期226-227,230,共3页
研究了一种新型的适用于铜铝异种金属软钎焊的Sn-Cu+Zn无铅焊料合金,Zn的添加量控制在<3.0wt%,以免造成润湿不良现象。探讨了Zn元素含量的变化对Sn-0.7Cu合金熔化温度,在Al片上的润湿与铺展及力学性能的影响。结果表明:添加适量的Zn... 研究了一种新型的适用于铜铝异种金属软钎焊的Sn-Cu+Zn无铅焊料合金,Zn的添加量控制在<3.0wt%,以免造成润湿不良现象。探讨了Zn元素含量的变化对Sn-0.7Cu合金熔化温度,在Al片上的润湿与铺展及力学性能的影响。结果表明:添加适量的Zn可明显改善焊料对Al母材的润湿与铺展,极大地提高了焊点的可靠性。 展开更多
关键词 异种金属 软钎焊 无铅焊料
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Cu/Al异种金属连接的研究现状 被引量:37
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作者 夏春智 李亚江 王娟 《焊接》 北大核心 2008年第1期17-20,共4页
异种金属接头由于具有优良的性能,因而在许多领域得到广泛的应用,也使得异种金属连接成为当今研究的热点,但铜铝焊接时脆性相的生成,使得铜铝接头的性能很难保证。概述了近年来国内外铜铝异种金属焊接技术的研究现状,针对钎焊和摩擦焊... 异种金属接头由于具有优良的性能,因而在许多领域得到广泛的应用,也使得异种金属连接成为当今研究的热点,但铜铝焊接时脆性相的生成,使得铜铝接头的性能很难保证。概述了近年来国内外铜铝异种金属焊接技术的研究现状,针对钎焊和摩擦焊技术做了重点介绍,分析了当前铜铝连接存在的主要困难,对于推动Cu/Al异种金属接头的研究及应用具有重要意义。 展开更多
关键词 cu/Al异种金属 摩擦焊 钎焊 金属间化合物
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AZ31B/Cu异种金属过渡液相扩散焊接头的显微组织及性能 被引量:12
4
作者 杜双明 刘刚 王明静 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期1255-1261,共7页
采用过渡液相扩散焊技术对镁合金AZ31B和Cu异种金属进行焊接,利用扫描电镜(SEM)、显微硬度测试及X射线衍射(XRD)对AZ31B/Cu接头界面附近的显微组织及性能进行研究。结果表明,在500℃、40 min、2.5 MPa条件下,AZ31B/Cu接头形成了宽度约为... 采用过渡液相扩散焊技术对镁合金AZ31B和Cu异种金属进行焊接,利用扫描电镜(SEM)、显微硬度测试及X射线衍射(XRD)对AZ31B/Cu接头界面附近的显微组织及性能进行研究。结果表明,在500℃、40 min、2.5 MPa条件下,AZ31B/Cu接头形成了宽度约为450μm的扩散区。AZ31B/Cu材料接头的显微组织依次为α-Mg和沿其晶界析出相Mg17(Cu,Al)12组成的晶界渗透层/(α-Mg+Mg2Cu)共晶层/Cu2Mg金属间化合物层/(α-Mg+Mg2Cu)共晶层/Cu(Mg)固溶体。随着保温时间的延长,界面区宽度增加,其中Cu2Mg两侧的共晶组织区的增加更为显著。界面区的显微硬度明显高于镁合金和铜基体的显微硬度,界面区明显存在4个不同的硬度分布区;随着保温时间的延长,界面区的显微硬度提高。 展开更多
关键词 AZ31B cu异种金属 过渡液相扩散焊 显微组织 性能
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基于Sn-Pb钎料的Cu/Al钎焊接头组织结构分析 被引量:7
5
作者 夏春智 李亚江 王娟 《焊接》 北大核心 2009年第3期38-41,共4页
采用金相显微镜、电子探针(EPMA)及X射线衍射仪(XRD)对低温Sn-Pb钎料钎焊Cu/Al异种金属接头的组织结构进行了试验研究,结果表明,钎缝区主要生成Sn-Pb共晶组织及分布于其中的β(Sn)初晶,而在铜侧过渡区生成Cu_3Sn和Cu_6Sn_5两种金属间化... 采用金相显微镜、电子探针(EPMA)及X射线衍射仪(XRD)对低温Sn-Pb钎料钎焊Cu/Al异种金属接头的组织结构进行了试验研究,结果表明,钎缝区主要生成Sn-Pb共晶组织及分布于其中的β(Sn)初晶,而在铜侧过渡区生成Cu_3Sn和Cu_6Sn_5两种金属间化合物,在铝侧过渡区生成AlNi、NiSn、Ni_3P及Sn_4P_3等金属间化合物。 展开更多
关键词 cu/Al焊接 Sn—Pb钎料 钎焊 界面 组织结构
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Cu/Al异种金属钎焊接头的组织与性能研究 被引量:3
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作者 张宇本 周明荣 张金水 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2017年第7期217-220,223,共5页
使用三种Zn-Al系钎料对Cu/Al异种金属进行感应钎焊试验,研究了Cu/Al异种金属焊接接头的显微组织、力学性能和耐腐蚀性能。结果表明,相对于Zn-2Al和Zn-2Al-1Ag钎缝,Zn-13Al-5Ag钎缝组织有更多的弥散分布的Al2Cu相;Zn-13Al-5Ag钎焊接头的... 使用三种Zn-Al系钎料对Cu/Al异种金属进行感应钎焊试验,研究了Cu/Al异种金属焊接接头的显微组织、力学性能和耐腐蚀性能。结果表明,相对于Zn-2Al和Zn-2Al-1Ag钎缝,Zn-13Al-5Ag钎缝组织有更多的弥散分布的Al2Cu相;Zn-13Al-5Ag钎焊接头的显微硬度和腐蚀前后的剪切强度最大,Zn-2Al和Zn-2Al-1Ag钎缝的显微硬度相当;Cu母材耐腐蚀性能最好,Al母材耐腐蚀性能最差,而这三种钎缝的耐腐蚀性能从高至低依次为Zn-13Al-5Ag钎缝>Zn-2Al-1Ag钎缝>Zn-2Al钎缝,其耐腐蚀性能均高于Al母材。 展开更多
关键词 cu/Al异种金属 感应钎焊 耐腐蚀性能
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Al-Cu合金片对钢/铝异种金属激光-MIG复合焊接头组织和性能的影响 被引量:9
7
作者 吴永亮 顾丽霞 罗立峰 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期1-7,12,共8页
采用PLC系统控制的激光-MIG复合焊接工艺对Q890钢/6063铝合金进行异种金属焊接,研究了钢侧坡口表面添加Al-Cu合金片对接头显微组织、硬度和拉伸性能的影响。结果表明:激光-MIG复合焊接接头具有典型的熔钎焊特征;未添加Al-Cu合金片的接... 采用PLC系统控制的激光-MIG复合焊接工艺对Q890钢/6063铝合金进行异种金属焊接,研究了钢侧坡口表面添加Al-Cu合金片对接头显微组织、硬度和拉伸性能的影响。结果表明:激光-MIG复合焊接接头具有典型的熔钎焊特征;未添加Al-Cu合金片的接头界面层由舌状相Fe2Al5和粗大针状相Fe4Al13组成,厚度约18μm,添加Al-Cu合金片后由舌状相(Fe,Cu)2Al5和细小絮状相(Fe,Cu)4Al13组成,厚度约为9μm,焊缝区与热影响区的组织与未添加Al-Cu合金片时的相似;添加Al-Cu合金片的接头界面层硬度比未添加Al-Cu合金片的低约59HV;添加Al-Cu合金片的焊接接头的抗拉强度比未添加Al-Cu合金片的提高了109.8%,未添加和添加Al-Cu合金片的焊接接头均在界面层断裂。 展开更多
关键词 钢/铝异种金属 激光-MIG复合焊接 组织 性能 AL-cu合金
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加压方式对铝夹层AZ31B/Cu扩散钎焊接头组织和性能的影响
8
作者 杜双明 杜晨 +2 位作者 张永琴 马天洋 胡结 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期103-108,共6页
为了实现镁铜之间的可靠连接,以铝为中间夹层,在加热温度为500℃、保温时间20 min条件下,分别采用不同的加压方式对AZ31B和Cu进行扩散焊接。利用SEM、EDS、XRD、显微硬度计、万能拉伸实验机分析焊接接头的显微组织和性能。结果表明:扩... 为了实现镁铜之间的可靠连接,以铝为中间夹层,在加热温度为500℃、保温时间20 min条件下,分别采用不同的加压方式对AZ31B和Cu进行扩散焊接。利用SEM、EDS、XRD、显微硬度计、万能拉伸实验机分析焊接接头的显微组织和性能。结果表明:扩散钎焊接头包括钎缝区和镁基体渗透区两部分。间歇性梯度加压时,钎缝区厚度最大,达到0.56 mm,显微组织依次为铜侧条状A_(l2)CuMg化合物、均匀连续的层片状(α-Mg+Al_(12)Mg_(17))_(共晶)和(Mg_2Cu+α-Mg)_(共晶)、镁侧Mg_2Cu化合物,接头平均剪切强度达到71.67 MPa;梯度加压时的钎缝区厚度减小,显微组织中的条状化合物增多,共晶组织为菊花状(α-Mg+Al12Mg17);恒压时的钎缝区厚度最小,约为0.3 mm,组织以粗大的Al-Cu二元化合物和Al-Cu-Mg三元化合物为主,接头硬度最大,平均剪切强度降低至60.33 MPa。加压方式对钎缝区的厚度、共晶组织分布形态和接头的力学性能均有较大影响,间歇性梯度加压下接头的硬度最低,剪切强度最高。 展开更多
关键词 Mg/cu异种金属 扩散钎焊 加压方式 显微组织 力学性能
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热场辅助电磁脉冲焊接Al/Cu异种金属接头组织性能研究
9
作者 陈玉华 吴鸿燕 +3 位作者 周春培 贾立超 沈文龙 谢吉林 《电焊机》 2023年第8期16-21,共6页
采用热场辅助电磁脉冲焊接技术对Al/Cu异种金属进行焊接,对比分析了热场温度分别为室温、100℃和200℃条件下焊接接头的宏观形貌、界面组织及力学性能。结果表明:热场辅助电磁脉冲焊接技术能够实现Al/Cu异种金属的优质焊接;随着热场温... 采用热场辅助电磁脉冲焊接技术对Al/Cu异种金属进行焊接,对比分析了热场温度分别为室温、100℃和200℃条件下焊接接头的宏观形貌、界面组织及力学性能。结果表明:热场辅助电磁脉冲焊接技术能够实现Al/Cu异种金属的优质焊接;随着热场温度的增加,焊接接头有效结合区的尺寸增大。而波状界面形貌随着热场温度不同呈现不同的形态,室温下界面呈现正弦波和剪切波的混合波形,100℃下呈不规则的嵌入式波形形貌,200℃下的形貌与室温类似,但是界面反应层的厚度最大;三种温度下的界面反应区都检测到了Al-Cu化合物的存在。力学性能测试结果表明,随着热场温度的升高,焊接接头的力学性能逐渐提高。当加热温度为200℃时,焊接接头的抗拉剪力达到了4076 N;所有试样都在界面处发生断裂,断裂区域存在断口形貌呈现“河流状”和韧窝结构混合形式,推断焊接接头的失效模式为韧脆混合断裂。在外场温度作用下,焊接接头的有效结合区增大,界面波形结构发生改变,进而有效地提升了接头的力学性能。 展开更多
关键词 电磁脉冲焊接 热场辅助 Al/cu异种金属 微观组织 力学性能
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Ni-Cu低温TLP扩散连接接头组织及性能 被引量:3
10
作者 董红杰 赵洪运 +2 位作者 宋晓国 冯吉才 李卓霖 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期125-128,共4页
采用厚度40μm的纯锡钎料中间层在镍和铜基板间实现了低温瞬态液相扩散连接(transient liquid phase bonding,TLP Bonding),通过延长等温反应时间,获得了完全由(Cu,Ni)6Sn5和Cu3Sn两种金属间化合物相(intermetallic compounds,IMCs)组... 采用厚度40μm的纯锡钎料中间层在镍和铜基板间实现了低温瞬态液相扩散连接(transient liquid phase bonding,TLP Bonding),通过延长等温反应时间,获得了完全由(Cu,Ni)6Sn5和Cu3Sn两种金属间化合物相(intermetallic compounds,IMCs)组成的焊接接头.在Ni-Cu TLP扩散连接液-固反应过程中,Sn/Ni和Sn/Cu界面处均形成了(Cu,Ni)6Sn5,但晶粒形貌存在差异,从镍侧到铜侧化合物形貌依次是小颗粒状、针状和扇贝状.此外,Cu3Sn的生长受到了抑制.该IMCs接头具有418.4℃的重熔温度和49.8 MPa的平均抗剪强度,能够满足高温功率器件封装中对耐高温互连的需求,并且有助于提高电子器件在恶劣条件下服役时的可靠性. 展开更多
关键词 Ni-cu异种金属材料 低温TLP扩散连接 界面组织 重熔温度 抗剪强度
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金属铟提高Cu-Al合金抗失泽能力机理的研究 被引量:1
11
作者 刘光伟 周令治 +1 位作者 邹家炎 戴达煌 《广东有色金属学报》 1991年第2期124-128,共5页
本文采用常规腐蚀试验与电化学试验方法以及金相、X射线衍线、电子探针等分析方法研究了含铟的Cu-Al合金在人工汗液中抗失泽能力的机理。结果表明,铟能细化合金的晶粒,并使合金呈现均匀腐蚀,减弱合金的择优取向;合金中存在富铟偏析相,... 本文采用常规腐蚀试验与电化学试验方法以及金相、X射线衍线、电子探针等分析方法研究了含铟的Cu-Al合金在人工汗液中抗失泽能力的机理。结果表明,铟能细化合金的晶粒,并使合金呈现均匀腐蚀,减弱合金的择优取向;合金中存在富铟偏析相,这些相影响合金的失泽行为。 展开更多
关键词 金属铟 cu-AL合金 抗失泽能力
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AZ31B/Cu在不同加压方式下的扩散连接
12
作者 张永琴 杜双明 胡结 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2017年第21期31-34,共4页
在加热温度520℃,保温时间20 min,分别采用间歇性梯度加压、梯度加压和恒定加压对AZ31B/Cu进行扩散连接,通过扫描电镜和能谱仪分析焊接接头的显微组织和元素分布。结果表明,采用三种加压方式得到的AZ31B/Cu接头均由焊缝区及镁基体晶界... 在加热温度520℃,保温时间20 min,分别采用间歇性梯度加压、梯度加压和恒定加压对AZ31B/Cu进行扩散连接,通过扫描电镜和能谱仪分析焊接接头的显微组织和元素分布。结果表明,采用三种加压方式得到的AZ31B/Cu接头均由焊缝区及镁基体晶界渗透区构成,其中焊缝区依次由α-Cu、Cu_2Mg、(Cu+Cu_2Mg)共晶、(Mg+Mg_2Cu)共晶、α-Mg组成,镁基体晶界渗透区由α-Mg和沿其晶界分布的Mg_(17)(Cu,Al)_(12)、(λ_1+Mg_2Cu+Mg)共晶组成。加压方式对焊缝区的宽度和α-Mg的晶粒尺寸及形态影响较大,间歇性梯度加压的焊缝区宽度最大,达1.97mm,α-Mg呈粗大的柱状晶和胞状晶;梯度加压时焊缝区宽度较小,α-Mg晶粒尺寸减小;恒压加压时焊缝区宽度最小,α-Mg呈等轴晶。 展开更多
关键词 扩散钎焊 镁/铜异种金属 加压方式 显微组织
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铝/钢预置Cu镀层激光搭接焊接头组织及力学性能
13
作者 马冬 张华 郝德胜 《焊接》 北大核心 2022年第9期36-42,共7页
为研究以预置Cu镀层为中间层的铝/钢异种金属的激光焊接行为,在6061铝合金与DP590双相钢2种母材表面电镀Cu层,对预置Cu镀层的6061铝合金与DP590双相钢进行了激光搭接焊。利用扫描电镜、能谱仪、拉伸试验及显微硬度试验对接头的显微组织... 为研究以预置Cu镀层为中间层的铝/钢异种金属的激光焊接行为,在6061铝合金与DP590双相钢2种母材表面电镀Cu层,对预置Cu镀层的6061铝合金与DP590双相钢进行了激光搭接焊。利用扫描电镜、能谱仪、拉伸试验及显微硬度试验对接头的显微组织及力学性能进行了研究。结果表明,0.5 mm等厚的6061铝合金/DP590双相钢的预置Cu镀层激光搭接焊的优化工艺参数为激光单脉冲能量为10 J,脉宽为6 ms,频率为15 Hz,Cu镀层厚度为60μm,铝/钢搭接焊缝的抗拉强度为59.8 MPa。预置Cu镀层起到了阻隔作用,能够减弱铝/钢的直接扩散,有效抑制了Fe-Al硬脆性金属间化合物的形成,提高了焊缝的抗拉强度,降低了焊缝显微硬度。随着预置Cu镀层厚度的增加,铝/钢焊缝的熔合界面变得更为光滑。 展开更多
关键词 激光焊接 铝/钢异质金属 cu镀层 显微组织 力学性能
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Sn含量对Cu-34Mn-6Ni钎料微观组织和熔化特性的影响规律和机理
14
作者 张明月 张民安 +1 位作者 胥永刚 张松 《电焊机》 2023年第1期1-8,共8页
为实现MnCuAl阻尼合金与430不锈钢的良好钎焊连接,研制了6种含Sn元素的钎料,探究Sn含量对Cu-34Mn-6Ni钎料微观组织和熔化特性的影响规律和机理。结果表明,在720℃、保温10 h的固溶条件下,Sn在Cu-34Mn-6Ni合金中的饱和固溶度约为6%,当w(... 为实现MnCuAl阻尼合金与430不锈钢的良好钎焊连接,研制了6种含Sn元素的钎料,探究Sn含量对Cu-34Mn-6Ni钎料微观组织和熔化特性的影响规律和机理。结果表明,在720℃、保温10 h的固溶条件下,Sn在Cu-34Mn-6Ni合金中的饱和固溶度约为6%,当w(Sn)≥6%时,在合金组织的基体相γ-(Cu,Mn)之间产生具有体心立方结构的富锡相Cu_(17)Sn_(3),此相的数量随Sn含量的增加而逐渐增加,并在w(Sn)=10%的钎料中占比超过基体相。Sn的加入会引起钎料基体相发生晶格畸变,基体相的晶格常数随着Sn含量增加而逐渐增大,最大时其变化率可达到0.7253%。Sn含量的升高使钎料液相点显著降低,富Sn相的液相点低于基体相液相点,从而导致钎料熔化区间变宽。在w(Sn)=6%时钎料的熔化区间最大,之后随着Sn含量的进一步增加宽化程度减小。 展开更多
关键词 cu-Mn-Ni-xSn钎料 显微组织 熔化特性 异种材料钎焊
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Ti6Al4V/Cu异种金属激光焊接头组织及性能研究 被引量:1
15
作者 刘欢 高晓龙 +2 位作者 刘晶 王小强 李伦坤 《焊接》 2019年第10期7-11,I0002,共6页
为解决Ti/Cu异种金属焊接时形成TixCuy脆性相严重降低接头力学性能的问题,利用激光诱导钎焊反应方法对采用Nb做中间层的Ti6Al4V和Cu材料进行了焊接。将光束置于Ti6Al4V/Nb界面控制热输入使得Nb中间层部分熔化形成焊接接头。结果表明,在T... 为解决Ti/Cu异种金属焊接时形成TixCuy脆性相严重降低接头力学性能的问题,利用激光诱导钎焊反应方法对采用Nb做中间层的Ti6Al4V和Cu材料进行了焊接。将光束置于Ti6Al4V/Nb界面控制热输入使得Nb中间层部分熔化形成焊接接头。结果表明,在Ti6Al4V/Nb界面形成了由(Nb,Ti)固溶体组成的熔化区,依靠未熔化的Nb从熔化区吸取的热量使得Cu熔化从而润湿Nb,在Nb/Cu界面形成了Cu基和Nb基固溶体组成的钎焊连接层。因此,通过一次焊接形成了两个连接界面。Ti6Al4V和Nb被熔化焊连接,而Nb和Cu被钎焊连接,两个区域被未熔化的Nb隔开,从而抑制了TixCuy金属间化合物的形成。接头的抗拉强度达到225MPa,并且呈典型的韧性断裂模式。 展开更多
关键词 钛/铜异种金属 铌中间层 激光诱导钎焊反应方法 组织及性能
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铝/钢预置Cu镀层激光搭接焊接头组织及力学性能
16
作者 马冬 张华 郝德胜 《机械制造文摘(焊接分册)》 2022年第5期8-14,共7页
为研究以预置Cu镀层为中间层的铝/钢异种金属的激光焊接行为,在6061铝合金与DP590双相钢2种母材表面电镀Cu层,对预置Cu镀层的6061铝合金与DP590双相钢进行了激光搭接焊。利用扫描电镜、能谱仪、拉伸试验及显微硬度试验对接头的显微组织... 为研究以预置Cu镀层为中间层的铝/钢异种金属的激光焊接行为,在6061铝合金与DP590双相钢2种母材表面电镀Cu层,对预置Cu镀层的6061铝合金与DP590双相钢进行了激光搭接焊。利用扫描电镜、能谱仪、拉伸试验及显微硬度试验对接头的显微组织及力学性能进行了研究。结果表明,0.5 mm等厚的6061铝合金/DP590双相钢的预置Cu镀层激光搭接焊的优化工艺参数为激光单脉冲能量为10 J,脉宽为6 ms,频率为15 Hz,Cu镀层厚度为60μm,铝/钢搭接焊缝的抗拉强度为59.8 MPa。预置Cu镀层起到了阻隔作用,能够减弱铝/钢的直接扩散,有效抑制了Fe-Al硬脆性金属间化合物的形成,提高了焊缝的抗拉强度,降低了焊缝显微硬度。随着预置Cu镀层厚度的增加,铝/钢焊缝的熔合界面变得更为光滑。 展开更多
关键词 激光焊接 铝/钢异质金属 cu镀层 显微组织 力学性能
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镍夹层厚度对铝/铜超声焊接头力学性能影响
17
作者 邓建雄 赵伦 +3 位作者 唐正强 ZESHAN ABBAS 许龙 严卓晟 《应用声学》 CSCD 北大核心 2024年第6期1375-1380,共6页
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... 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。 展开更多
关键词 超声焊接 铝/铜异种金属焊接 镍中间层
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激光功率对铝/铜激光熔钎焊接头组织及性能的影响
18
作者 杜道忠 张超 周宇浩 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期26-32,共7页
采用激光熔钎焊方法对5052铝合金和T2紫铜进行对接试验,研究了激光功率(2000,2200,2400,2600,2800 W)对接头显微组织和力学性能的影响。结果表明:不同激光功率下接头铜侧钎焊区组织均以柱状晶为主,随着激光功率的增加,焊缝区树枝晶由细... 采用激光熔钎焊方法对5052铝合金和T2紫铜进行对接试验,研究了激光功率(2000,2200,2400,2600,2800 W)对接头显微组织和力学性能的影响。结果表明:不同激光功率下接头铜侧钎焊区组织均以柱状晶为主,随着激光功率的增加,焊缝区树枝晶由细针状转变为雪花状;铜侧钎焊区由界面层和金属间化合物层组成,2000,2600 W激光功率下的界面层主要为AlCu相,金属间化合物层主要为Al_(4)Cu_(9)相,2400 W激光功率下的界面层主要由AlCu相和CuZn相组成,金属间化合物层主要为CuZn_(5)相;焊缝区主要由Al_(4.2)Cu_(3.2) Zn_(0.7)和Al_(0.71)Zn_(0.29)相组成。随着激光功率的增加,金属间化合物层厚度增加。激光功率对铜侧钎焊区的显微硬度影响较大,各接头的最高显微硬度均出现在铜侧钎焊区。随着激光功率的增加,接头最高硬度增加,抗拉强度先增大后减小;当激光功率为2400 W时,接头的抗拉强度最大,达到铝合金母材的92%,此时接头在靠近铝合金母材处断裂,而其他激光功率下制备的接头均在铜侧钎焊区和焊缝区处断裂。 展开更多
关键词 铝/铜异种金属接头 激光熔钎焊 激光功率 显微组织 力学性能
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Achieving High‑Quality Aluminum to Copper Dissimilar Metals Joint via Friction Stir Double‑Riveting Welding 被引量:3
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作者 Shude Ji Xiao Cui +3 位作者 Lin Ma Hua Liu Yingying Zuo Zhiqing Zhang 《Acta Metallurgica Sinica(English Letters)》 SCIE EI CAS CSCD 2023年第4期552-572,共21页
In order to achieve a high-quality joining of aluminum(Al)and copper(Cu)dissimilar metals,a new friction stir doubleriveting welding(FSDRW)with a Cu rod as the rivet was proposed,and the rotating tool with a large con... In order to achieve a high-quality joining of aluminum(Al)and copper(Cu)dissimilar metals,a new friction stir doubleriveting welding(FSDRW)with a Cu rod as the rivet was proposed,and the rotating tool with a large concave angle shoulder was specially designed.The results showed that under the thermal–mechanical effect of rotating tool,the Cu rod was deformed to be a double riveting heads structure with a Cu anchor at the upper surface of Al plate and an Al anchor above the lap interface of joint,and these two anchors greatly enhanced the mechanical interlocking of Al/Cu joint.The effective bonding interfaces were formed among the double riveting heads structure,the upper Al plate and the lower Cu plate,which contained the Cu/Cu interface and the Al/Cu interface.The Cu/Cu interface without the kissing bond and the Al/Cu interface with the rationally thin AlCu and Al_(2)Cu intermetallic compounds(IMCs)layers were beneficial to heightening the joint tensile shear strength.The maximum tensile shear load of the FSDRW joint achieved 5.52 kN,and the joint under different plunging depths of rotating tool presented a mixed mode of ductile fracture and brittle fracture.This novel FSDRW technique owns the advantages of strong mechanical interlocking and superb metallurgical bonding,and provides a new approach to acquiring a high-quality Al/Cu dissimilar metals joint. 展开更多
关键词 Al/cu dissimilar metals joint Friction stir double-riveting welding Bonding interface Mechanical interlocking Tensile shear load
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新能源动力电池中铝铜激光焊接研究进展
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作者 唐杉杉 杜预 +4 位作者 王佳乐 黄依淼 杨文东 王晓南 李响 《有色金属加工》 CAS 2024年第1期16-22,共7页
文章梳理了国内外学者对铝/铜异种金属激光焊接研究中金属间化合物对接头强度的影响,功率调制、脉冲形状和扫描路径对焊接接头质量的影响,不同搭接组合形式对接头组织性能的影响等方面获得的研究进展,并进一步展望了微米级铝/铜激光焊... 文章梳理了国内外学者对铝/铜异种金属激光焊接研究中金属间化合物对接头强度的影响,功率调制、脉冲形状和扫描路径对焊接接头质量的影响,不同搭接组合形式对接头组织性能的影响等方面获得的研究进展,并进一步展望了微米级铝/铜激光焊接的发展趋势,旨在为后续研究提供借鉴和参考。 展开更多
关键词 铝/铜焊接 脉冲激光焊接 异种金属 金属间化合物
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