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    Cu/Al異種金屬連接的研究現狀

    2008-03-07 11:59:58 我要評論(0) 字號:T | T
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    Cu/Al異種金屬連接的研究現狀,異種金屬接頭由于具有優良的性能,因而在許多領域得到廣泛的應用,也使得異種金屬連接成為當今研究的熱點,但銅鋁焊接時脆性相的生成,使得銅鋁接頭的性能很難保證。概述了近年來國內外銅鋁異種金屬焊接技術的研究現狀,針對釬焊和摩擦焊技術做

    摘要:異種金屬接頭由于具有優良的性能,因而在許多領域得到廣泛的應用,也使得異種金屬連接成為當今研究的熱點,但銅鋁焊接時脆性相的生成,使得銅鋁接頭的性能很難保證。概述了近年來國內外銅鋁異種金屬焊接技術的研究現狀,針對釬焊和摩擦焊技術做了重點介紹,分析了當前銅鋁連接存在的主要困難,對于推動Cu/Al異種金屬接頭的研究及應用具有重要意義。

    O  前  言

        現代機器制造業最迫切的問題之一,是在提高結構和設備工作技術性能和可靠性的同時,降低金屬消耗量。由于鋁合金具有密度低、強度高、耐腐蝕、熱導和電導率高以及加工性能好等優良品質而發展迅速,已廣泛應用于國民經濟各領域及國防建設中,用量僅次于鋼鐵材料,成為第二大金屬材料。銅及其合金具有優良的導電、電熱性能、耐腐蝕和良好的加工成形性能,也獲得了廣泛的應用。但銅為稀缺金屬,屬于戰略資源,國內每年需要進口大量銅材〔4〕。通常零部件僅有一部分結構經受特定的負荷、溫度和介質的作用,因此將銅、鋁及其合金連接形成復合結構,不但能減輕構件的重量、節約材料,而且能發揮各自的性能優勢。

        近年來,國內外研究者從工藝參數制定、焊后結合界面組織、接頭使用性能評定等方面對銅鋁焊接做了大量研究,各種先進的連接方法得以采用;對于銅鋁焊接接頭的推廣應用,以及銅鋁異種金屬連接理論的研究具有重要的意義。

    1  研究現狀

    1.1  銅鋁釬焊

        近年來隨著釬焊技術發展,異種材料釬焊特別是銅與鋁及鋁合金釬焊成為研究的熱點。

    1.1.1  有釬劑釬焊

        孫德超等人分析了銅鋁直接釬焊的可行性,從釬料、釬劑和釬焊工藝參數等方面對銅鋁直接釬焊進行了研究。研究結果表明:在選擇合適的釬料與釬劑后,通過降低釬焊溫度,減少釬焊時間,調整釬縫間隙及基體表面粗糙度,進行焊后處理,可以獲得具有一定強度的銅鋁釬焊接頭:Zn-40Sn-2Cu及Zn-55Sn-2.5Si-2.5Ag釬料與Al反應釬劑匹配可取得釬焊銅鋁較理想的結果。

      南京航空航天大學薛松柏采用火焰釬焊技術,實現了銅鋁管的中溫釬焊連接;采用改良的無腐蝕釬劑和中溫釬料很大程度上減少了金屬化合物的生成。蘇文英等人對銅鋁火焰釬焊材料進行了研究。但由于火焰釬焊使用釬劑,需焊后清理,且火焰釬焊操作技術很難掌握,因此難以保證接頭質量。

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