铝基钎料在碳化硅颗粒增强铝基复合材料上的润湿性研究
第27卷 第2期兵器材料科学与工程Vol127 No12
2004年 3月ORDNANCEMATERIALSCIENCEANDENGINEERING Mar. 2004
铝基钎料在碳化硅颗粒增强铝基
复合材料上的润湿性研究
Ξ
邹家生,许如强,赵其章
(华东船舶工业学院焊接技术与工程系,江苏镇江212003)
摘 要:采用多种铝基钎料进行了在SiC陶瓷、6061铝合金及SiCp/6061。研究了润湿性的影响因素,并分析了润湿机理和界面微观特征。SiC理论基础。
关键词:铝基复合材料;SiC颗粒增强;润湿性;中图分类号:TG454 文献标识码—0015—04
,SiC颗粒增强铝基复合材料发展最快[1]。但由于铝基复合材料基体和增强相物理、化学性能的差异,使得其连接特性明显不同于基体金属材料。受连接方法的制约,铝基复合材料在很多领域的应用都受到限制。目前的研究表明SiC颗粒增强铝基复合材料的连接主要包括熔化
-0.7Mg-0.8Si),厚度为2mm;SiCp/6061复合材
料中SiC的体积分数分别为15%、30%,SiC粒度约
μm,经喷射沉积制锭,再经480～490℃热挤为10
μm的金刚石研磨膏研磨,压。SiC陶瓷表面用3.5
其它材料用400#金相砂纸打磨后,置于丙酮溶液中进行超声波清洗。
试验用钎料和钎剂熔化温度范围见表1。QJ201为氯化物钎剂,QF为氟化物共晶钎剂。钎料用量为100mg。润湿性试验参照GB11364—89“钎料铺展性及填缝性试验方法”进行。SiC陶瓷的润湿性试验在真空碳管电阻炉中进行,真空度为2×10-2Pa;其它材料则在SX2-5-12的箱式电阻炉
焊、固相焊、钎焊三大类,而钎焊和固相焊中的瞬间液相焊是比较合适的方法[2-3]。
钎焊过程中,熔化钎料在复合材料表面润湿、流动并借助毛细作用填满整个钎缝的过程是钎缝形成过程中最至关重要的一步,直接关系到钎焊的成功与否。对于SiC颗粒增强铝合金基复合材料,除了SiC增强体对钎焊性的不利影响外,还存在铝合金
中进行。试验后测定润湿角,对连接界面用金相显
微镜和扫描电镜观察微观形貌,用EDX分析界面成分。
表1 钎料和钎剂的熔化温度范围
钎料或钎剂熔点/K钎料或钎剂熔点/K
Al-12Si853Al-28Cu-5Si
798
Al-10Si-4Cu793～853Al-28Cu-5Si-()798
Al-10Si-1.
5Mg
830～863QJ201
QF
本身钎焊性不良的问题。本文采用多种铝基钎料进行了在SiC、6061及SiCp/6061复合材料的润湿性试验,研究了影响铝基钎料润湿性的主要因素;并分析了钎料润湿机理和钎焊连接界面微观特征,为实现SiC颗粒增强铝基复合材料的钎焊连接提供理论基础。
450～620562
1 试验材料与方法
试验采用的母材为:浙江奉化飞固公司提供的反应烧结SiC,其中含有5%左右的游离Si作为添
加剂。尺寸为