金屬基復合材料激光誘發(fā)反應焊接研究
加入技術交流群
盡管激光焊接具有總的熱輸入低、能量密度高、焊接速度高、變形小和熱影響區(qū)小等許多優(yōu)點，但當被用于SiC增強鋁基復合材料的焊接時，仍存在著強烈的界面反應，形成Al4C3脆性相而使接頭性能變差的問題。為了解決這一難題，國內(nèi)外目前主要采用改變激光參數(shù)來減緩界面反應［2,3］，或是選用基體含Si量高（如A356，6061）的鋁基復合材料來抑制界面反應［4］，然而這兩種方法并不能完全消除增強體（SiC）與基體金屬（Al）間的有害反應產(chǎn)物Al4C3。
1試驗條件及方法
試驗用的材料為2124Al＋20vol%SiCp鋁基復合材料，其熱處理狀態(tài)為“固溶處理＋人工時效”，增強體SiC顆粒的平均直徑為3μm，其金相組織如圖1所示。
圖1鋁基復合材料的金相組織
采用的焊接方法為：①不加填料的常規(guī)激光焊; ②激光誘發(fā)反應焊——為了排除其他元素的加入增加反應焊接的復雜性，僅在焊縫中加入純鈦。試件尺寸40mm×10mm×2mm。接頭形式為對焊。
基體及焊縫的相結構分析是在日本理學D／MAX-RA轉(zhuǎn)靶X射線衍射儀上進行的，以Cu為靶，石墨為單色器，電壓和電流隨試樣的不同而變化。
2試驗結果與分析
圖2和圖3分別為常規(guī)激光焊的焊接接頭組織和相分析結果。圖4和圖5分別為激光誘發(fā)反應焊的焊接接頭組織和相分析結果。
圖2常規(guī)激光焊焊接接頭的組織
（激光功率：40W，焊接速度：120mm/min）
圖3常規(guī)激光焊焊接接頭X射線衍射圖
評論