铝复合材料熔焊工艺试验与性能分析(2)
3.2 SiCp/Al复合材料焊接对接头性能分析 14
3.3带有填充材料的SiCp/Al复合材料焊接接头性能分析 15
3.4 本章小结 22
4 SiCp/Al复合材料钎焊 23
4.1 SiCp/Al复合材料真空钎焊工艺试验研究 23
4.2 SiCp/Al复合材料真空钎焊接头分析 23
4.3 本章小结 26
结 论 27
致 谢 28
参考文献 29
Ⅰ.绪论
复合材料是指两种或两种以上的不同化学性质或不同组织相的物质，以微观或宏观的形式组合而成的材料，组元之间应有明显的界限[1]。其作为新材料科学的一个重要分支（尤其是金属基复合材料），在理论研究和实际应用方面都取得了突飞猛进的进展，是当今新材料科学研究的重点和方向。复合材料具有以下几个特点：（1）由两种或两种以上性质不同的材料，通过各种工艺手段组合而成；（2）各个组成材料在性能上相互协同，并可得到单一材料无法比拟的综合性能；（3）具有高比强度、高比模量、耐高温、耐腐蚀、耐磨损、导电导热性能好、热膨胀系数小等优点。复合材料中各组元不但保持各自的固有特性，而且可最大限度的发挥各种材料组元的特性，并赋予单一材料组元所不具备的优良的特殊性能。
1.1 选题背景及意义
目前，单一材料越来越难以满足现今科学技术尤其是高新技术的要求，因而急需一种综合性能优良和可设计性强的材料，而复合材料正符合这种要求。
复合材料（特别是金属基复合材料)是一个重要的科学分支,在最近时间在理论研究和实际应用的进步突飞猛进,是新材料科学研究的重点和方向。 金属基复合材料 (MMC)不仅具有轻质、高强的特点, 还具有良好的抗疲劳、抗蠕变、耐热、耐磨、高热导、低热膨胀、减振及尺寸稳定等一系列优点, 成为国民经济发展和国防建设领域的重要结构材料。其中作为代表的不连续增强铝基复合材料 (DRA)因其基体质量轻, 制造工艺简单, 且可用常规金属加工方法如铸造、挤压、轧制等制造各种形状的型材和零件, 因而适于工业化批量生产, 成为目前价格最便宜、应用最广的一种MMC。美、日等国已成功地将 DRA用于飞机机身盖板、转向架 ,汽车传动轴、活塞、连杆、制动盘及铁道车辆零部件的批量生产, 取得显著的经济效益和社会效益[2]。
要使SiCp/A1复合材料广泛的应用于各个方面，其可靠连接是工程应用必须解决的重要问题，但由于铝基复合材料复杂的宏观和微观结构，使得复合材料的连接要比均质材料困难的多，以致一直阻碍该材料的迅速发展。近20年来，国外对铝基复合材料的连接进行了较多研究，从上世纪80年代以来，我国也开始了这方面的研究工作。氩弧焊作为最常用的一种焊接方式，首先在SiCp/A1复合材料中尝试。但在焊接过程中增强相与基体发生剧烈反应，形成有害的脆性相，并使焊缝区产生增强相偏聚、气孔等缺陷，这导致接头性能非常差。进入到上世纪90年代，随着激光焊接技术的发展，有学者尝试使用激光焊接技术进行铝基复合材料的焊接。虽然激光焊接的加热区很小，但是仍然会出现氩弧焊中的问题，导致焊缝质量较差[3]。随后，其它焊接技术，如摩擦焊、钎焊、瞬间液相扩散焊等也被用于铝基复合材料的焊接[4]。但这些焊接方法在焊接铝基复合材料时或多或少的都存在一些问题，从而严重制约了其推广应用。进一步加强各种焊接工艺、机理等的研究将是本文的研究重点