SiCp／ZL101A复合材料在振动液相扩散焊中焊缝颗粒分布规律分析

本文研究了SiCp／ZL101A复合材料在振动液相扩散焊中,焊接工艺参数(振动、焊接温度、焊后保温压力、焊后保温时间)对焊□中颗粒分布的影响。发现机械振动可以打散颗粒偏聚使焊缝中的颗粒分布更均匀,其他参数可以提高焊缝中的颗粒密度。

机械振动对半固态ZL101铝合金组织的影响

研究了振动对半固态ZL101铝合金凝固组织的影响规律,在熔体温度为630~660℃时,将加或不加细化剂Al-5Ti-B的ZL101铝液浇入固定在振动台台面上的特制振动坩埚中,并冷却至半固态温度570~590℃,然后恒温保持不同时间。在整个过程中,用自制的振动控制仪进行不同频率的振动,该仪器可以控制振动时间、频率及振幅。对以上各种条件下的半固态组织进行观察发现,振动频率越接近共振频率,初生晶粒越细小、圆整;该机械振动装置可以制备出非枝晶半固态流变浆料,其α-Al晶粒平均直径在100μm以下,平均形状系数在0·3以上。

高能超声波搅拌法制备SiCp/ZL101复合材料的研究

用浸渗法制备了SiCp/ZL101复合材料预制块,通过在预制块的稀释过程中施加高能超声波搅拌,获得了增强颗粒弥散均匀,基体合金组织细小的复合材料。实验结果表明,与机械搅拌法相比,高能超声波搅拌法可以显著改善增强颗粒与基体合金润湿性,使颗粒在基体中弥散分布,并可有效避免夹杂和气孔的产生,是一种制备SiCp/ZL101复合材料的理想方法。

超声振动对半固态ZL101-La合金初生相的影响

利用超声振动技术制备了半固态ZL101-La合金浆料,研究了超声振动工艺参数,如:超声功率、超声导入温度和超声处理时间对半固态ZL101-La合金初生相的影响.结果表明:利用超声振动和稀土复合制备半固态ZL101合金浆料是可行的,超声功率是影响初生相形貌的主要因素.通过正交实验设计获得了超声振动场下制备半固态ZL101-La铝合金浆料的合适工艺方案,即:超声功率为150W,超声导入温度为650℃,超声作用时间为30s.

机械振动制备ZL101铝合金半固态浆料的工艺优化

为获得机械振动制备亚共晶Al-Si铝合金半固态浆料的最佳工艺,以ZL101铝合金为研究对象,运用正交试验方法分析不同工艺参数对亚共晶Al-Si铝合金半固态组织的影响。结果表明:保温温度605℃,振动频率41.7 Hz,振动时间3 min时,制备的ZL101铝合金半固态浆料的组织最佳。

电子封装用SiCp/ZL101复合材料的制备工艺及热膨胀性能

提出了制备电子封装用SiCp/ZL101复合材料渗透法新工艺.该工艺在空气气氛下,于850～950℃温度范围内,不用外加压力,通过助渗剂作用,使铝合金液自动地渗入SiC颗粒间孔隙中,从而形成电子封装用复合材料.并对其热膨胀性能进行了测试.

机械振动频率和时间对ZL101铝合金组织和综合力学性能的影响

分析机械振动频率和时间对ZL101铝合金组织和综合力学性能的影响。方法:采用自制频三维振动台对ZL101铝合金组织和性能进行试验分析,并分析机械振动频率和时间对其性能和组织的影响。试验结果:经过对比分析发现,垂直方向振动,而且机械振动频率为20～60Hz时,铸,抗拉强度和伸长率可达180MPa和2.7%,同时组织效果也比较好。结论:ZL101铝合金机械振动能够有效降低针孔率,提高抗拉强度和伸长率。

机械振动对消失模壳型铸造ZL101合金组织与性能的影响

采用散干砂的紧实振动台对ZL101合金消失模壳型铸造的凝固过程施加了机械振动处理,研究了机械振动频率对ZL101合金凝固组织和力学性能的影响,并探讨了机械振动的作用机理。结果表明,随着机械振动频率的增加,ZL101合金中初生相晶粒尺寸和二次枝晶臂间距呈现先减小后增大的趋势,而初生相形状系数则表现为先增加而后减小的趋势;共晶硅长度和共晶硅长宽比呈现先减小而后增加的趋势;ZL101合金的抗拉强度、屈服强度、伸长率和硬度都呈现为先增加后降低的趋势。在机械振动频率为100 Hz时,ZL101合金的组织细化效果最好,且强度、硬度和伸长率达到最大值。

超声振动对ZL101铝合金熔体凝固组织的影响

利用超声振动方法对ZL101铝合金熔体进行处理,探讨了超声振动对ZL101铝合金熔体凝固组织的影响。研究结果表明:施加超声振动后的ZL101铝合金熔体780℃浇铸可以达到更好的除气效果,凝固组织形貌中的针孔分布情况明显好于未施加超声振动的。施加超声振动作用后,生成细小等轴晶的凝固组织。在同一温度下施加超声振动时,得到的晶粒平均尺寸显著降低。在施加超声振动后形成的合金凝固组织中存在众多弥散态Al_3Ti颗粒,此时的凝固组织相对于未超声振动出现了显著的细化。

Study on diffusion welding SiCp/ZL101 with Cu interlayer

Through the vacuum diffusion welding SiCp/ZL 101 aluminum with Cu interlayer,the effect of welding parameter and the thickness of Cu on the welded joint property wasinvestigated, and the optimal welding parameters were put forward at the same time. Themicrostructure of joint was analyzed by means of optical-microscope, scanning electron microscope inorder to study the relationship between the macro-properties of joint and the microstructure. Theresults show that diffusion welding with Cu interlayer could be used for welding aluminum matrixcomposites SiCp/ZL 101 successfully.

Study on Non-interlayer Liquid Phase Diffusion Bonding for SiCp/ZL101 Aluminum Matrix Composite

Through the vacuum diffusion bonding for SiCp/ZLl01 aluminum matrix composite, the influence of bonding parameters on the joint properties was reported, with the aim to obtain optimal bonding parameters. The microstructureof joints was analyzed by means of optical microscope and scanning electron microscope in order to study the relationship between the macro-properties of joints and the microstructures. It was found that diffusion bonding couldbe used for bonding aluminum matrix composites successfully. Meanwhile, the properties of the matrix and the jointwere all affected by some defects such as the reinforcement aggregation in aluminum matrix composites made bystirring casting.

超声波搅拌法制备SiCp／ZL101基复合材料

用浸渗法制备了SiCP／ZL101复合材料预制块，通过在预制块的稀释过程中施加高能超声波搅拌，获得了弥散均匀、性能良好的复合材料，讨论了影响浸渗效果的主要因素和超声波搅拌的作用机制。结果表明，超声波的空化效应与声流效应的协同作用，是改善增强颗粒与基体合金润湿性并使颗粒在基体中弥散分布的原因。

ZL101/SiCp复合材料制备及其缺陷分析

对于高增强体含量的复合材料,其材料的致密性显得尤为重要,本文采用冷等静压结合热等静压的方式制备SiCp/Al复合材料克服了这个困难,实现净成形,具有工艺简单等优点,使用180#α-SiC颗粒作为增强体,体积分数为20%,同时采用ZL101铝粉作为基体,其中采用冷等静压方法能制备出冷坯料材料的理论密度可达75%,后续采用热等静压制备出的碳化硅颗粒增强铝基复合材料具有致密性良好,颗粒分布均匀,无明显的聚集现象。同时结合SEM和EDS对界面的分析表明碳化硅颗粒增强铝基复合材料产生的缺陷主要是增强体碳化硅颗粒和铝基体结合的界面处有细小的气孔存在,使材料的有效承载面积减小,最终导致材料破断。初步分析了复合材料微缺陷产生的机理。界面处反应生成的界面相对于复合材料的影响。

SiC_p/ZL101基复合材料的界面与性能

以体积比为7:3的比例混合粒径分别为75和15μm两种尺寸的SiC颗粒,将其分别在1 200℃高温烧结2、4、6、8和10 h后采用气压浸渗法制备SiC体积分数为70%的SiCp/ZL101基复合材料,研究预制件高温烧结后复合材料的界面,讨论氧化以及界面反应对复合材料抗弯强度和导热性能的影响,并利用实验热导率反算实际界面传热系数。结果表明:双尺寸的SiC颗粒在Al合金基体中分布均匀;SiC预制件的氧化改变了SiC颗粒与Al合金基体之间的结合形式,从而有效提高了界面结合强度,在1 200℃氧化4 h,其抗弯强度和热导率均达到最高,分别为422 MPa和195 W/(m.K)。实际界面传热系数与复合材料热导率变化一致。此外,氧化钝化了SiC颗粒,其形貌的变化使得颗粒周围基体中的应力集中现象大大减少,提高了复合材料的抗弯强度,但是氧化时间过长的界面却不利于载荷的传递和基体的形变约束。

电子封装用SiC_p/ZL101复合材料热膨胀性能研究

采用无压渗透法制备了SiCp/ZL10 1复合材料 ,测定了SiCp/ZL10 1复合材料在 2 5℃～ 4 0 0℃区间的线膨胀系数值 ,运用理论模型对复合材料的线膨胀系数进行了计算 ,分析了热膨胀性能的影响因素。结果表明 ,复合材料的线膨胀系数比基体合金显著降低 ,Turner模型对SiCp/ZL10 1复合材料线膨胀系数的计算值与实验值相接近 。

SiC_p/ZL101铝基复合材料的原位强化活性液相扩散焊方法(In situ A-TLP)

提出了一种采用含有升熔型活性元素的三元活性钎料的'原位强化活性液相扩散焊'(In situ A-TLP)方法,并研制出一种可实现该新工艺的Al-Cu-Ti系三元活性钎料。该方法不仅使母材/钎缝界面(包括P/M界面)致密,还能实现钎缝本身的原位强化。突出特点在于后者:一方面在降熔元素Cu向母材扩散而实现等温凝固后,钎缝基体转变为综合性能优良的固溶体;另一方面,升熔型活性元素难以向母材中扩散而在凝固前沿局部处浓度会自动升高,足以在钎缝中通过结晶方式,原位形成含有升熔型活性元素的弥散分布的亚微米或微米级三元金属间化合物强化相;从而获得以亚微米或微米级三元金属间化合物Ti(AlSi)_2为强化相、以固溶体为基体的优质钎缝。在550℃焊接10%的SiC_p/ZL101(体积分数),接头性能达母材的99.7%;断裂路径可穿入母材并非全在界面与钎缝内。

SiC_p/ZL101复合材料的性能研究

采用液态搅拌法制备SiCp/ZL101复合材料,研究了SiC颗粒含量对材料抗拉伸强度和硬度的影响规律,同时还研究了固溶温度和时效温度对材料硬度的影响规律。结果表明,在本试验的SiC颗粒含量范围内,SiC颗粒含量越高,SiCp/ZL101复合材料的抗拉强度越高,伸长率越低;在排除缺陷等外来影响因素的条件下,SiCp/ZL101复合材料的硬度随着SiC含量的增加而提高。

基于机械振动的铝合金低压铸造工艺研究

研究了铝合金低压铸造凝固过程中机械振动频率和时间对ZL101铝合金组织、综合力学性能的影响。结果表明:机械振动使铝合金的组织更加均匀细化;机械振动频率和时间均能影响铸件的力学性能,且机械振动频率影响要大于机械振动时间。当机械振动频率为50 Hz、振动时间为60 s时,铸件的抗拉强度和伸长率最大,分别为224.8 MPa和3.9%;当机械振动时间为60 s时,振动频率从30 Hz提高到50 Hz,铸件的抗拉强度和伸长率分别提高了25.59%和20.0%。

超声波振动对ZL101组织和性能的影响

采用超声波振动装置,研究了浇注温度对ZL101铝合金组织和性能影响。结果表明,超声振动可以使ZL101铝合金获得细小的等轴晶凝固组织。随着浇注温度降低,ZL101铝合金凝固组织逐渐得到细化,且分布均匀。超声振动的施加有利于ZL101铝合金等轴晶组织的细化,并且对其强度、硬度等各方面性能均有所改善。

振动浇注和变质对ZL101合金组织的影响

试验研究了振动浇注和变质处理对ZL101合金气孔和组织的影响。结果表明,振动促进合金凝固过程中气体的析出,减少针孔的形成,改善铸件品质;振动具有细化晶粒、抑制柱状晶和枝晶生长、形成细小的等轴晶的作用;振动加变质的复合变质效果最好,铸件组织为等轴晶,晶粒细小。