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硅碳棒連接方式選擇

  硅碳棒固相連接方法主要包括擴散連接、摩擦焊接、激勵電弧對焊(MIAB)等。與熔融焊接方法相比,硅碳棒固相連接方法可避免MMCs工件發生高溫熔融,因此不存在與熔融焊接有關的一系列問題。其中擴散連接和摩擦焊接是比較理想的連接方法,焊接過程中不存在AI-SiC界面反應,從而避免了脆性相的生成。但是,摩擦焊形成的接頭有失強現象,尤其是對硅碳棒增強鋁基復合材料,必須經焊后熱處理恢復強度。而擴散連接也存在如下問題。
  鋁表面致密的氧化膜影響基體與增強體之間的擴散,同時增強相((SiC)的存在加大了焊接難度;加壓時基體金屬塑性變形可能導致增強相損傷和分布變化;
  硅碳棒加工工件的幾何形狀及尺寸受限制,并且硅碳棒加工過程中工件焊接處有較大的變形。
  釬焊也是一種常規的鋁基復合材料焊接方法。該法最大的特點是焊接溫度較低,是在母材不熔化處于固態的狀態下實現連接的,對母材造成的影響很小。在焊件尺寸、形狀上也較電阻焊等自由度大。此外,這種焊接方法也較簡單易行,除真空焊接外一般不需要特殊設備,因此被公認為是最適合復合材料焊接的方法。釬焊包括真空釬焊、電阻釬焊、保護氣氛爐中釬焊、火焰釬焊、擴散釬焊及加壓釬焊。
  釬焊方法焊接SiCp/Al復合材料難度較大,存在的主要問題如下:增強體以及A1203氧化膜的存在嚴重阻礙了釬料在母材表面的潤濕與鋪展,使得顆粒與基體、基體與基體、顆粒與顆粒之間的連接難以實現;
  鋁合金本身釬焊性不良,鋁基復合材料采用的鋁合金基體中,除6061鋁合金的軟、硬釬料的釬焊性良好外,其他鋁合金的釬焊性均較差;釬焊溫度需要嚴格控制,當低于最佳溫度時,接頭剪切強度低;當高于該溫度時,則發生界面反應,損傷時效硬化基體的性能。釬焊過程中母材發生退火軟化,焊后必須經過熱處理來提高強度。www.lovelysilkspublishing.com

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