铝复合材料熔焊工艺试验与性能分析(3)
1.2铝基复合材料焊接研究现状
1.3 铝基复合材料焊接常用方法及难点
通过引入增强铝基复合材料，焊接过程变得相当困难，引起此现象的原因是增强体与基体之间的例如熔点、导电性、导热性和线膨胀系数等物理或者化学性能存在巨大差异 ,由于常用的焊接方法焊接时容易出现气孔，偏析和夹杂物，如不良的焊接缺陷。
1.3.1 扩散焊接
焊接材料扩散连接根据不同可分为异种材料扩散焊和相同的材料扩散焊。扩散焊是指在一定压力温度条件下的两个工件表面，在相互接触时发生原子迁移，最终形成连接。由于这种焊接原理，使得其可以在温度较低的情况下形成焊接接头，相比于熔焊，可以有效地减少热量输入，因而焊接热应力也相对较少，同时扩散焊接的焊接接头中焊缝缺陷少。目前这种焊接方法正广受关注。
金属基复合材料扩散焊接时在接触面上将出现基体一基体、基体一增强相、增强相-增强相三种微接触形式，其中基体与基体之间较容易实现结合，基体与增强相之间较难实现连接，而增强相与增强相之间几乎不可能实现扩散结合。固相扩散焊接中，若不采用夹层直接进行焊接，以上三种微接触形式都存在，使其很难得到良好的接头质量，尤其是增强相一增强相微接触成为裂纹的起源，使接头非常脆弱;若采用夹层进行固相扩散焊接，则接头处只有基体一基体、增强相一基体两种微接触形式，减少了接头中缺陷，使接头质量有所改善，但是氧化膜和增强相一基体微接触形式的存在还会对接头质量产生一定影响[10]。液相扩散焊接中包括瞬间液相扩散焊接、夹层和非夹层液相扩散焊接。由于液相扩散焊接过程中产生的液态金属能够有效润湿金属基复合材料中的增强相，并促进氧化膜破碎，可以在很大程度上改善接头质量[11]。
与氩弧焊、激光焊等熔化焊方法相比 ,由于焊接温度相对较低 ,在焊接 SiCp/Al复合材料时 ,虽然界面反应问题不是此类焊接中的主要问题 ,但由于该种工艺方法自身具有的特点 ,加之铝基复合材料的特殊性 ,使得铝基复合材料在扩散焊接时 ,仍然存在一些技术问题。
(1) 工艺参数优化 论文网
由于扩散焊接中有温度、压力和时间等几个主要参数 ,加之要焊接的复合材料种类繁多 ,由于不同的增强体与铝合金基体之间的相互组合 ,就可以得到各种复合材料 ,所以要实现每一种复合材料的可靠扩散连接都存在工艺参数优化问题。