铝基复合材料连接研究进展

阐述了铝基复合材料焊接研究现状,讨论了熔化焊连接、固相连接和钎焊在铝基复合材料连接中的应用和存在的问题.固相连接和钎焊较适于铝基复合材料的焊接.铝基复合材料连接真正进入实用阶段,在连接方法和连接机制上还有待于进一步深入研究.     

铝基复合材料的焊接和连接技术现状与发展

本文阐述了铝基复合材料焊接技术研究现状,讨论了熔化焊连接、固相连接和钎焊在铝基复合材料连续中的应用和存在的问题。     

颗粒增强铝基复合材料SiCP/6066Al搅拌摩擦焊

针对熔化焊、钎焊在铝基复合材料连接中存在的问题,提出了一种新型连接方法搅拌摩擦焊.研究了颗粒增强SiCP/6066Al铝基复合材料的搅拌摩擦焊连接工艺,对焊缝成形特点、接头组织特征进行了分析探讨.研究结果表明,经过搅拌摩擦焊之后,焊缝成形良好,焊缝区晶粒细小均匀,呈弥散分布,因而,搅拌摩擦焊的接头综合性能良好.     

颗粒增强铝基复合材料SiC P／6066A1搅拌摩擦焊

针对熔化焊、钎焊在铝基复合材料连接中存在的问题，提出了一种新型连接方法搅拌摩擦焊。研究了颗粒增强SiC P／6066A1铝基复合材料的搅拌摩擦焊连接工艺，对焊缝成形特点、接头组织特征进行了分析探讨。研究结果表明，经过搅拌摩擦焊之后，焊缝成形良好，焊缝区晶粒细小均匀，呈弥散分布，因而，搅拌摩擦焊的接头综合性能良好。     

Si3N4陶瓷与金属的连接技术

Si3N4陶瓷与金属连接技术目前正处于基础性研究和实验室研究阶段,本文概述了近年来有关Si3N4陶瓷与金属连接的几种方法、原理及其工艺特点,包括活性金属钎焊法、玻璃相连接剂连接、固相扩散连接和部分瞬间液相连接等方法.     

Si3N4陶瓷与金属的连接技术

Si3N4陶瓷与金属连接技术目前正处于基础性研究和实验室研究阶段，本文概述了近年来有关Si3N4陶瓷与金属连接的几种方法、原理及其工艺特点，包括活性金属钎焊法、玻璃相连接剂连接、固相扩散连接和部分瞬间液相连接等方法。     

Ti(C,N)-Al_2O_3与40Cr焊接界面组织与接头强度研究

采用Cu73Ti27/Cu/Ag72Cu28非对称中间层,通过辅助脉冲电流液相扩散焊和常规钎焊,对Ti(C,N)-Al_2O_3陶瓷基复合材料和40 Cr钢进行了焊接试验,利用扫描电镜研究了焊接界面的微观组织及元素扩散行为.结果表明:辅助脉冲电流液相扩散焊可以减少焊缝中Cu-Ti金属间化合物的生成量,从而提高焊接接头的强度;液相区宽度随着焊接温度的提高而增加.而常规钎焊因为焊接温度较高,保温时间较长,易生成大量的Cu-Ti金属间化合物,降低了接头强度.     

某型电机绕组线圈外接头的一种原位焊接技术

在某船运行过程中出现电机电压不稳,经检查,发现是电机励磁绕组线圈的并头焊接出现脱焊现象。在电机不能拆出船体进行维修的情况下,火焰气焊、中频感应钎焊和电阻钎焊等多种焊接方法均因焊接设备体积大不能运进船体而不能实现线圈并头的补焊。根据现场情况,采用Sn基钎料和特制的铬铁加热,达到了Sn基钎料的钎焊温度,实现了线圈并头的焊接。     

铝／钢电弧钎焊界面现象及行为

主要研究在TIG电弧加热条件下，不同焊接参数对Al-Si钎料在钢上的润湿过程中的铺展行为，Al-Si钎料与母材Q235钢的界面冶金行为的影响。通过SEM/EDAX以及热力学方法分析了钎焊接头组织及钎缝的成分分布，研究发现在电弧钎焊条件下，铝/钢界面上容易形成富铝的金属间化合物Fe2Al5,并且随着燃弧时间的增加，Fe2Al5会和Al继续反应生成FeAl和FeAl3，另外2种铁/铝金属间化合物。通过本研究可为铝/钢连接提供理论基础也可为铝/钢制品的轻量化研究提供技术借鉴。     

铝/钢电弧钎焊界面现象及行为

主要研究在TIG电弧加热条件下,不同焊接参数对Al-Si钎料在钢上的润湿过程中的铺展行为、Al-Si钎料与母材Q235钢的界面冶金行为的影响.通过SEM/EDAX 以及热力学方法分析了钎焊接头组织及钎缝的成分分布.研究发现在电弧钎焊条件下,铝/钢界面上容易形成富铝的金属间化合物Fe2Al5,并且随着燃弧时间的增加,Fe2Al5会和Al继续反应生成FeAl和FeAl3另外2种铁/铝金属间化合物.通过本研究可为铝/钢连接提供理论基础也可为铝/钢制品的轻量化研究提供技术借鉴.     

铝及铝合金与钢连接技术研究进展

以扩散焊、压焊、摩擦焊及钎焊为主线,综合概述了铝及铝合金与钢连接技术研究进展。现有的研究成果表明:母材表面氧化膜、连接过程中形成的氧化物及脆性金属间化合物是制约接头性能的关键因素;尤其是铝合金含Mg量升高其影响程度进一步加剧。最有效的解决途径是:使用Ag、Cu、N i箔或镀层作为阻隔层材料;实现焊接过程的精确控温;添加合金元素,控制界面反应进程;加强连接过程的保护,防止材料氧化;提高表面加工精度和清洁度。最后,指出了高效低成本的精确温控焊接设备的开发及高镁铝合金替代材料的深入研究,有望从根本上解决铝及铝合金与钢的焊接性问题。     

用铝基钎料钎焊SiC陶瓷及其在SiC陶瓷表面浸润性的研究

测定了在10^-2Pa真空度条件下Al-28Cu-5Si、Al-10Si-4Cu、Al-12Si和Al-Si-Mg四种铝基钎料在反应烧结SiC陶瓷表面的润湿性,测定了用上述钎料钎焊SiC陶瓷的连接强度,探讨了润湿性和SiC陶瓷钎焊接头剪切强度的关系。结果表明：四种钎料润湿性和接头剪切强度均随温度的升高和保温时间的延长而明显改善,Al-Si-Mg钎料润湿性最好;采用Al-10Si-4Cu钎料在1373K、保温60min的条件下,接头剪切强度最高,为153MPa。     

水中兵器用复合材料的研究

颗粒增强复基复合材料具有优异的机械性能和物理性能，是制造水中兵器零部件理想的材料。本文综合评述颗粒增强铝基复合材料的各种制备方法和有关性能，介绍颗粒增强铝基复合材料在一些领域的应用情况。     

钢铝过渡接头的应用研究

为降低船舶的质量重心、提高航速,某型船上层建筑首次采用铝合金材料。以往铝合金材质的上层建筑与钢质主船体采用铆钉连接,现已逐渐被钢铝过渡接头所替代,其优点为采用焊接工艺、水密性好、耐腐蚀,还使得建造工艺大为简化,但在实际建造中出现了钢铝过渡接头分层的质量问题,直接影响船舶质量。对此,阐述如何从钢铝过渡接头特性出发,对钢铝过渡接头分层的原因进行分析,对钢铝过渡接头之间的焊接接头连接形式以及钢铝过渡接头与钢质主船体、铝合金上层建筑的连接形式进行优化;控制钢铝过渡接头焊接时焊点的厚度,焊接时不超过钢铝复合界面,且焊接点与钢铝复合界面的距离>3mm;控制复合界面临界温度,焊接过程中界面温度应低于临界温度,并留有安全裕度。通过优化钢铝过渡接头连接结构形式及焊接工艺规则,掌握了解决钢铝过渡接头分层原因的关键技术。     

钢铝过渡接头的应用研究

为降低船舶的质量重心、提高航速,某型船上层建筑首次采用铝合金材料。以往铝合金材质的上层建筑与钢质主船体采用铆钉连接,现已逐渐被钢铝过渡接头所替代,其优点为采用焊接工艺、水密性好、耐腐蚀,还使得建造工艺大为简化,但在实际建造中出现了钢铝过渡接头分层的质量问题,直接影响船舶质量。对此,阐述如何从钢铝过渡接头特性出发,对钢铝过渡接头分层的原因进行分析,对钢铝过渡接头之间的焊接接头连接形式以及钢铝过渡接头与钢质主船体、铝合金上层建筑的连接形式进行优化;控制钢铝过渡接头焊接时焊点的厚度,焊接时不超过钢铝复合界面,且焊接点与钢铝复合界面的距离>3mm;控制复合界面临界温度,焊接过程中界面温度应低于临界温度,并留有安全裕度。通过优化钢铝过渡接头连接结构形式及焊接工艺规则,掌握了解决钢铝过渡接头分层原因的关键技术。     

保温时间对Mo-50 Re/Ni-Cr-Si-B真空钎焊接头微观组织的影响

在Mo-Re合金成功连接基础上,进一步研究钎焊保温时间对Mo-Re/Ni-Cr-Si-B接头微观组织的影响.通过研究不同保温时间的接头显微组织、物相及元素分布变化,揭示钎焊保温时间对Mo-Re/Ni-Cr-Si-B接头界面形成机理的影响规律.结果表明:钎焊保温时间20 min,获得的钎焊接头组织主要由柱状晶σ(Mo_2Re_3)相、Ni(Mo,Re)固溶体、Γ_1相,以及少量NiSi_2、CrB、MoNi化合物等相组成.随着保温时间的增加,钎缝中Ni(Mo,Re)固溶体有向钎缝中心扩展的趋势,而Γ_1相及NiSi_2、CrB和MoNi等相减少.保温时间为45 min时,钎缝由单一的Ni(Mo,Re)固溶体组成,且随着保温时间的增加,元素分布也趋于均匀.     

锌铝药芯钎焊丝钎焊铝/铜接头性能及组织

采用5种不同成分的锌铝药芯钎焊丝钎焊铝/铜接头,研究钎料成分对接头剪切强度和耐蚀性的影响.研究结果表明：对于同成分的锌铝药芯钎焊丝,采用火焰钎焊的铝/铜接头抗剪强度比炉中钎焊高,Zn80Al20药芯钎焊丝钎焊的铝/铜接头强度最高;随钎料中Al含量降低,铝/铜接头的耐蚀性变差,Zn72Al28药芯钎焊丝钎焊的铝/铜接头耐腐蚀性最好.相同条件下,火焰钎焊铝/铜接头的耐蚀性明显好于炉中钎焊的接头;Zn80Al20药芯钎焊丝钎焊的铝/铜接头钎缝组织呈块状.锌铝药芯钎焊丝中适中的Zn,Al含量有利于使铝/铜接头铜侧界面得到固溶体组织,并避免铝侧母材的过度熔蚀.     

钢轨铝热焊接技术在码头工程的应用

铝热焊接技术作为钢轨无缝焊接的一种方式,由于具备准备时间短,焊接质量可靠、操作相简单、效率高等优点,在铁路工程当中具有非常广泛的运用。但是目前阶段在港口码头工程轨道焊接当中铝热焊接技术的运用并不是非常的广泛,本文结合唐山港京唐港区26~#~27~#集装箱泊位码头工程的轨道焊接分析了铝热焊接技术在码头工程中的实际运用,介绍铝热焊接的基本原理,施工工艺的流程和质量控制要点,希望能促进铝热焊接技术在码头工程中的实际运用。     

铝-钢过渡接头在船舶结构焊接中的应用

分析了船体结构铝-钢连接传统方法,介绍了铝-钢过渡接头的工艺特性和力学性能,对其可焊性进行了阐述,并简单介绍了在焊接船舶结构中应用实例。     

钎缝间隙对1Cr18Ni9Ti/B30真空钎焊接头组织的影响

采用AgCu32Pd10钎料对不锈钢1Cr18Ni9Ti和B30异种合金进行真空钎焊连接试验,通过金相显微镜和扫描电镜分析了不同钎缝间隙真空钎焊接头的金相组织和焊缝元素分布。结果表明,钎缝间隙对钎焊接头的组织有较大影响,当钎缝间隙增大时,钎焊接头组织变得复杂,钎焊接头界面结构为1Cr18Ni9Ti/含Fe和Pd的Cu-Ni固溶体+Ag-Cu固溶体+含Pd的Cu-Ag固溶体/B30。