雷玉成
,
刘珍珍
,
薛厚禄
,
胡文祥
,
陈希章
,
闫久春
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2012.01.012
以Al-5Ti-5Si药芯焊丝为填充材料的SiCp/6061铝基复合材料,在交流电弧超声作用下进行等离子弧原位焊接,利用TEM和HRTEM测试手段研究了焊后新生增强相与基体的微界面结构,结果表明:所有新生增强相尺寸都有所减小,并且新生相与铝存在Al3Ti(0(2)0)//Al(00(2)),Al3Ti[001]//Al[100],AlN[100]//Al[100]的位相关系.细小的Al3Ti,TiC,Si以及AlN相与基体的结合界面干净无任何反应物生成,与基体Al原子错配度低的新生相还可作为铝的异质形核核心,细化基体晶粒.焊接接头最大抗拉强度为92.69MPa,达到母材强度的62％.
关键词:
SiCp/6061铝基复合材料
,
原位焊接
,
新生增强相
,
界面结构
,
交流电弧超声
薛厚禄
,
雷玉成
,
胡文祥
,
刘珍珍
,
闫久春
材料科学与工艺
为了改善SiCp/6061Al的焊接性能,在其焊接过程中引入了电弧超声技术.应用自主研制的交流电弧超声等离子焊接设备,以自制的Al-15Ti-3Si药芯焊丝为填充材料,在不同频率的电弧超声作用下对SiCp/6061Al进行了等离子弧原位焊接,研究了电弧超声对焊接接头的作用机理.实验结果表明：电弧超声可使新生Al3Ti相明显细化;在频率30、50和60 kHz下,Al3Ti被击碎为颗粒状或块状,并均匀分布在焊缝中;在频率20、40和70 kHz下,Al3Ti被部分击碎,且沿原有位置呈纵向分布在焊缝中.分析表明,电弧超声主要通过空化效应和声流效应的综合作用对Al3Ti相的形态及分布产生影响,同时这种综合作用受到电弧超声＂谐振波群＂现象的影响.
关键词:
交流电弧超声
,
SiCp/6061Al
,
等离子弧
,
原位焊接
,
谐振波群
雷玉成
,
刘珍珍
,
王志伟
,
薛厚禄
,
闫久春
材料科学与工艺
针对SiCp/6061Al基复合材料焊接接头中增强相颗粒发生偏聚,使接头强度降低的问题,采用不同Mg含量的药芯焊丝(合金元素Al-Ti-Mg)为填加材料,以氩氮混合气为离子气,对SiCp/6061Al基复合材料进行等离子弧原位合金化焊接,研究了该类药芯焊丝对焊接接头组织和性能的影响.研究表明,当焊丝中Mg含量达到15%时,电弧燃烧不稳定,飞溅严重,焊缝成型差.焊缝中有脆性相Mg2Si生成;当Mg≤5%时,电弧能稳定燃烧,无飞溅,焊缝外观成形良好,焊缝组织致密,AlN、TiN和TiC等新生相较为细小,无脆性相Mg2Si和Al4C3产生,接头强度和韧性有所提高,抗拉强度达到213 MPa,为母材强度的67%.拉伸断口分析显示接头具有一定的韧性,但总体上仍表现为脆性断裂.
关键词:
等离子弧焊接
,
力学性能
,
SiCp/6061Al基复合材料
,
新生增强相
