Cu_Al异种金属连接的研究现状
药芯铝钎料钎焊Cu／Al异种金属接头的力学性能及反应物
中图分类号： Ｔ ２ Ｔ ５ Ｇ４ Ｇ４ ４
０ 序
言
力 学性 能 、 焊接 头脆性 断 裂 的原 因及 界 面组织 。 钎
由于 铜 、 二 者 的 物 理 和化 学 性 质 相 差 很 大 ， 、 铝 铜 铝 金 属 能 反 应 形 成 硬 脆 且 电 阻 极 大 的 金 属 问 化 合 物 ¨ Ｊ不但 影 响 接 头 的力 学 性 能 ， 且 易 导 致 热 裂 ， 并
纹， 因此 成 功地 将 Ｃ ／ １ 接 在 一起 并 达 到所 要 求 的 ｕＡ 连 力学性 能并 非易 事 。 目前 ， 除钎 焊 外 国 内外 采 用 的 Ｃ ／ １ 接 方 法 主 ｕＡ 连
分 重要 的意义 。
试 验采 用氧 乙 炔火 焰 钎 焊 工 艺 ， Ｃ ／ 焊 。所 用母 材是 铝合 金 ３０ ０３和紫 铜 Ｔ ， 度 １厚
１ ５ ｍｍ 。 ．
试验 用药 芯 铝钎 料 ： Ａ，Ｚ Ａ ｌ Ｚ Ａ ２ Ｚ Ａ ｇ ， Ａ ｇ 。药 芯 为
无腐 蚀性 钎剂 ， 主要 成分 是 氟 铝酸 铯 ， 活性 温 度 范 围 其 为 ４ ０～ ８ ４ ４ ０℃ 。钎料成 分 见表 １ 。
表 １ 钎料成分（ ） ％
要 有 ： 压 焊 、 擦 焊 、 炸 焊 、 阻 焊 和 电 子 束 焊 冷 摩 爆 电 等 Ｊ 。这些方 法需 用专 门 的焊 接设 备 ， 投资 较 大 ， 且 现场施 焊 困难 ， 以在应用 中存 在很 大 的局限性 。 所 钎 焊 是依靠 液 态 钎 料 填 充 固态 基 体 金 属 的间 隙 ， 并与 之形 成金 属 结 合 而连 接 金 属 的 一 种 方 法 ， 别 适 特 试 验钎 焊 温度 为 ４ ０～５０ｃ ， ８ ３ ＝ 焊后 无需 清 洗 。钎 【 焊接 头 的 抗 拉 强 度 测 试 采 用 万 能 拉 伸 试 验 机 ， 据 根
铜_铝钎焊用软钎料及其焊接性研究现状
Welding Technology Vol．40No．5May 2011·专题综述·文章编号：1002－025X (2011)05-0001-04铜/铝钎焊用软钎料及其焊接性研究现状杨刘波，孙德明，刘鹏，李静（山东建筑大学材料科学与工程学院，山东济南250101）摘要：介绍了铜/铝异种材料钎焊用的几种常见软钎料及其特点、应用及研究现状。
本文着重介绍了Sn－Zn 和Zn－Al 系钎料的特点及应用，分析了目前Sn－Zn 和Zn－Al 系钎料存在的主要问题，并对Zn－Al 系钎料在铜/铝钎焊中的应用前景进行了展望。
关键词：铜/铝；异种材料；钎焊；软钎料中图分类号：TG454文献标志码：A收稿日期：2010-10-25基金项目：中国博士后科学基金资助项目（20080430377）；山东省优秀中青年科学家科研奖励基金项目（2008BS04037，2007BS04020）0前言软钎焊是一种低温结合工艺，主要依靠钎料对母材的润湿来形成接头［1-2］。
铜/铝异种材料利用钎焊技术进行连接，既能节约资源、节省成本，又能发挥铜和铝各自的性能优势。
软钎焊已被广泛用于电子组装工艺、电机制造以及电器用端子的铝线与设备铜制引出端的连接等。
铜与铝的物理化学性能差异较大，钎焊时Al 基体表面极易氧化成致密的氧化膜，且极易在界面产生硬脆、电阻极大的Cu－Al 金属间化合物［3－5］。
钎焊时通常将金属间化合物的厚度控制在2μm 以下，才能获得成形良好的Cu /Al 异种接头，同时，又能保证其力学性能［6］。
因此，不断改善钎料性能，降低金属间化合物对Cu /Al 接头性能的影响，一直是铜／铝钎焊用软钎料研究的热点课题。
铜/铝钎焊用软钎料，正在经历从传统的Sn－Pb 钎料向绿色无铅软钎料发展的过程。
本文主要介绍常见的几种铜/铝钎焊用软钎料的特点、性能及其焊接性，阐述了Sn 基、Cd 基、Zn 基钎料的特点及其在铜/铝钎焊中的应用，重点关注Zn－Al 系软钎料研究的现状。
铜铝异种金属钎焊接头的电化学腐蚀性能研究
铜铝异种金属钎焊接头的电化学腐蚀性能研究【摘要】通过电化学Tafel曲线的测试，在室温3.5%氯化钠溶液中，对铜铝异种金属钎焊接头的电化学腐蚀性能进行了研究。
结果表明：在钎焊过程中，施加一定压力，在一定的保温温度下，延长保温时间，可以提高接头的耐腐蚀性能。
【关键词】异种金属；焊接接头；腐蚀；电化学The Research on Corrosion of Dissimilar Metal Connections of Copper and AlloyZHU Xiao-ou WANG Xiao-li LU Peng-cheng LUO Chang（School of Materials Science and Engineering，Jiangsu University of Science and Technology，Zhenjiang Jiangsu，212003，China）【Abstract】The electrochemical corrosion properties of welded joints of Dissimilar Metal Connections of Copper and Alloy were studied by measuring Tafel polarization curves. The results shows that the corrosion resistance of welded joint is better if imposed appropriate pressure and if made it in the longer holding time under the certain temperature.【Key words】Ｄissimilar metal；Ｗelded joint；Ｅlectrochemical corrosion随着异种金属连接技术的发展，铝铜钎焊接头由于具有优良的力学性能和导电性能，被广泛地用于电气工程，制冷和供暖设备，以及其他需要铝铜连接的各个领域。
铜铝异种金属搅拌摩擦焊工艺研究
铜铝异种金属搅拌摩擦焊工艺研究张强;徐洪雨;莫新东;江传斌;秦若东;王金凤【摘要】对2 mm厚的纯铝板和紫铜板的搭接接头的搅拌摩擦焊进行试验研究,分析了工艺参数对焊接质量的影响.结果表明:在试验条件下,焊接速度为60 mm/min、搅拌头旋转速度为700 r/min、下压量为2.80 mm时,焊接接头抗拉强度达到最大值(96 N/mm2),其为铝母材强度的78％,焊接接头成形良好,无明显缺陷.【期刊名称】《轻合金加工技术》【年(卷),期】2018(046)012【总页数】5页(P51-55)【关键词】搅拌摩擦焊;铜铝异种金属焊接;焊接参数;力学性能【作者】张强;徐洪雨;莫新东;江传斌;秦若东;王金凤【作者单位】湖北汽车工业学院材料科学与工程学院,湖北十堰442002;湖北汽车工业学院材料科学与工程学院,湖北十堰442002;湖北汽车工业学院材料科学与工程学院,湖北十堰442002;湖北汽车工业学院材料科学与工程学院,湖北十堰442002;湖北汽车工业学院材料科学与工程学院,湖北十堰442002;湖北汽车工业学院材料科学与工程学院,湖北十堰442002【正文语种】中文【中图分类】TG453.9铜由于具有优良的物理化学性能和加工性能，在电气、机械制造、国防等工业领域得到广泛应用[1]。
然而铜的储量比较少，在地壳中的含量稀少，所以是许多国家短缺的金属。
铝的导电率比铜的低一些，但是铝的储量丰富，再加上铝的价格较低(为铜的1/3左右)[2],在某些产品和部件上用铝部分代替铜，可以有效地节约铜资源、降低生产成本、减轻部件的重量。
因此，研究铜铝异种金属连接具有重要的意义。
在异种金属焊接方面，有一些异种金属材料可以采用熔化焊方法，但是当异种金属焊接的焊缝接头容易形成脆性金属间化合物时，就很难获得良好的焊缝，对于这样的异种金属用熔焊方法是不理想的。
而钎焊方法则需要准确确定钎料成分和钎焊工艺，并且焊接效果也不太好。
铜铝复合材料研究的发展及现状
铜铝复合材料研究的发展及现状摘要：铜/铝复合材料是一种的新型复合材料，这种复合材料集中了铜和铝两种材料的优点特性，即它不但具有导电导热率高、接触电阻低及外表美观等铜的优点，还兼具有质轻耐腐等铝的优点。
本研究介绍了铜/铝复合材料的界面结合机理、发展以及应用的研究现状。
关键词：铜＼铝复合材料应用界面伴随日新月异的发展，科学技术的不断提高，人们对材料的性能有了越来越高的需求，甚至提出了极其苛刻的使用条件，如某些在工业生产过程中，就需要在不影响材料使用性能的前提下，尽量减少稀贵金属的消耗，以达到降低成本的目的。
而很多情况下，单一组元材料很难满足人们对材料综合性能的需求，复合材料则不同，它们很好地克服了单一组元材料在性能上的先天不足，综合了不同组元材料的物理及化学性能，尤其是兼顾到不同材料的价格差异，以求获得价格上的互补，降低生产成本，提高工业生产的效益。
因此，充分利用不同组元材料的优异性能，对其进行合理的材料设计复合材料，使其不但表现出更好的综合性能而且兼具价格低廉的特点，是我们合理利用材料的巨大进步。
1、铜＼铝轧制复合的界面结合机理轧制复合方法主要是把两种金属板相互接触，在轧机的压力作用下使金属复合的方法，早在20世纪50年代就有了热轧复合法，因具有设备少、成本低、效率高的特性，目前正逐渐成为大规模金属复合材料生产的加工方法。
轧制复合主要有热轧复合和冷轧复合两种方式，前者是把覆盖材料和基体迭放，焊合两者周边，进行热轧使其复合；冷轧复合则利用轧机的压力将金属复合，比较适用于铜铝等强度较低的情况。
界面结合机理和轧制过程中金属的氧化问题，是决定复合材料性能的关键因素。
一般情况下，轧制复合的界面结合机理会随复合材料的不同而不同。
目前，对于铜铝轧制复合的界面结合机理，国内外主要存在以下几种理论假说。
（1）再结晶理论：此理论可以很好地解释热处理过程中的恢复再结晶的组织变形，在金属的共同变形过程中，在变形热的作用下，接触区会因出现局部高温而两金属边界的晶格原子得以再次排列，形成同属于两种金属的共同晶体，致使彼此接触的两种金属结合在一起。
Cu_Al异种金属连接的研究现状
山东大学李亚江课题组 [ 14 ] 主要对 Cu /A l异种金 属进行了真空钎焊工艺及接头组织性能研究 ,试验结 果表明 ,通过严格控制加热温度 、保温时间和真空度可 以获得界面结合紧密的 Cu /A l异种金属接头 ,接头界 面区主要由铜侧过渡区 、钎缝和铝侧过渡区组成 ,有少 量金属间化合物生成 ,这些金属间化合物对于接头的 性能有重要影响 。 1. 2 铜铝摩擦焊
Won2B ao Lee等人 [ 20 ]采用传统摩擦焊方法实现了 纯铜与 1050 铝合金的焊接 。并进一步分析了退火后 处理条件下 ,接头中铜铝金属间化合物的生长规律对 接头电阻率及力学性能的影响 。研究发现 ,金属间化 合物宽度为 21μm 时 ,其电阻率为 45μΩ ·cm ,当金属 间化合物的宽度增加至 107. 5 μm 时 ,电阻率变为 85 μΩ ·cm。抗拉强度因金属间化合物的增长而降低 ,断 裂位置也从 Al侧热影响区变为 整个金 属间化合 物层 。
南京航空航天大学薛松柏 [ 8 ] 采用火焰钎焊技术 , 实现了铜铝管的中温钎焊连接 ;采用改良的无腐蚀钎 剂和中温 钎 料 很 大 程 度 上 减 少 了 金 属 间 化 合 物 的 生 成 。苏文英等人 [ 9 ]对铜铝火焰钎焊材料进行了研究 。 但由于火焰钎焊使用钎剂 ,需焊后清理 ,且火焰钎焊操 作技术很难掌握 ,因此难以保证接头质量 。
《异种金属铝、铜和钨的真空扩散焊研究》范文
《异种金属铝、铜和钨的真空扩散焊研究》篇一一、引言随着现代工业的快速发展，异种金属之间的连接技术越来越受到重视。
其中，真空扩散焊作为一种可靠的焊接方法，在铝、铜和钨等金属的连接中具有广泛的应用前景。
本文旨在研究铝、铜和钨三种异种金属的真空扩散焊接性能，探讨其焊接工艺、接合界面特征以及焊接强度等因素。
二、实验材料与方法1. 材料准备实验所用的材料为铝、铜和钨三种金属。
首先，将这三种金属表面进行抛光处理，以去除表面杂质和氧化物，保证焊接质量。
2. 真空扩散焊工艺实验采用真空扩散焊设备进行焊接。
首先，将铝、铜和钨的焊接端面紧密贴合；然后，在一定的真空度下进行加热，使金属原子在高温下产生扩散，实现金属的连接。
3. 实验方法通过金相显微镜、扫描电镜（SEM）以及能谱分析（EDS）等手段，观察焊接接合界面的微观结构，分析金属的扩散程度和焊接强度。
三、实验结果与分析1. 焊接接合界面特征铝、铜和钨三种金属的焊接接合界面呈现出明显的特征。
在高温下，三种金属的原子产生扩散，形成了一定的冶金结合。
接合界面处，可以观察到金属之间的互溶现象以及新的相的形成。
2. 金属扩散程度通过扫描电镜观察，发现铝、铜和钨三种金属在真空扩散焊过程中，原子扩散程度较高。
其中，铝与铜之间的互溶程度较高，而钨由于具有较高的熔点和硬度，原子扩散相对较慢。
3. 焊接强度经过拉伸试验测试，铝、铜和钨三种金属的真空扩散焊接接头具有较高的焊接强度。
其中，接头的强度与金属的扩散程度、接合界面的微观结构等因素密切相关。
四、讨论1. 工艺参数对焊接性能的影响真空扩散焊的工艺参数如温度、压力、时间等对铝、铜和钨三种金属的焊接性能具有重要影响。
适当调整工艺参数，可以优化金属的扩散程度和焊接强度。
2. 金属互溶性与新相的形成在真空扩散焊过程中，铝、铜和钨三种金属之间发生互溶现象，形成新的相。
这些新相的形成对焊接接头的性能具有重要影响。
因此，研究金属的互溶性以及新相的形成机制对于提高异种金属的真空扩散焊接性能具有重要意义。
异种金属的焊接
异种金属的焊接本文分析了异种金属焊接的研究现状、应用和发展趋势，旨在为异种金属焊接研究提供帮助。
焊接是现代工业生产中的重要金属加工工艺方法，广泛应用于造船、航空、航天、汽车工业和机械制造等领域。
随着科学技术的发展，异种金属的焊接技术发展越来越快，质量要求也越来越高。
因此，研究异种金属的焊接工艺技术已成为焊接领域的一种发展趋势。
1.异种金属的焊接研究现状1.1 铝钢异种金属焊接研究现状近年来，汽车工业为了节约燃料、保护环境、不断努力减轻汽车重量，对汽车材料提出了更高的要求。
增加铝材的使用量是其中的重要措施之一。
因此，在汽车工业生产中，采用“钢+铝”双金属焊接结构成为汽车轻量化的首选方案，这必然涉及到铝和钢两种材料之间的连接。
目前，应用于铝和钢连接的焊接方法主要有压焊、钎焊、熔焊、扩散焊、电弧焊、激光焊和磁脉冲焊等。
铝钢之间的焊接一直是焊接领域的难点和热点问题，其中脆性金属间化合物的生成是影响接头性能的主要因素。
压力焊和钎焊由于基体可以在焊接过程中保持固态，同时焊接热输入容易控制，因此接头的性能一般不受限于金属间化合物的厚度，比较适于铝钢之间的焊接。
但是这种焊接方法效率较低，对工件的尺寸和形状有特殊的要求，不适于大批量生产。
熔焊方法比较灵活，效率较高，但是金属间化合物又成为不可避免的附加产物。
虽然采用熔钎结合的方法已经获得了很好的效果，但是对于金属间化合物的生长动力学以及如何促进铝合金熔体润湿钢板表面等方面还没有系统研究，因此，解决上述问题对于促进高效的焊接方法在铝钢焊接中的应用具有重要的意义。
1.2 铜钢异种金属焊接研究现状采用钢和铜复合零部件因在性能与经济上优势互补，具有广阔的应用前景。
世界各国的研究者对铜和钢的焊接进行了实验和理论分析，目前常用的焊接方法有熔焊、压焊、钎焊和熔焊-钎焊等。
不需要删除明显有问题的段落。
每种焊接方法都有其独特的特点和适用范围。
其中，冷金属过渡焊接是一种相对较新的焊接方法，具有广阔的应用前景。
铝钢异种金属旋转摩擦焊接研究现状
专题综述滋蕊铝/钢异种金属旋转摩擦焊接研究现状朱瑞灿1'4'5,赵衍华！，王浩$,秦国梁$%,刘顺刚％,张凌东&(1.首都航天机械有限公司，北京100076#2.山东大学，济南250061#3.中国电建集团核电工程公司，济南2500674.清华大学，北京100072#5.机械科学研究总院，北京100044#%.火箭军驻北京地区第一军代表室，北京100076)摘要：根据铝/钢异种金属焊接冶金特点及旋转摩擦焊接工艺特点,分析认为旋转摩擦焊最适合铝/钢异种金属轴对称件焊接的工艺。
分别介绍了连续驱动摩擦焊和惯性摩擦焊接工艺对铝/钢异种金属焊接接头的组织和性能的影响。
总结了铝/钢异种金属摩擦焊接技术研发中亟待解决的主要科学问题，铝/钢旋转摩擦焊过程中摩擦界面及其附近剧烈的塑性流变对IMCs生成的影响规律和机制需要进一步的研究;需要开发相应的工艺措施促进铝/钢接头界面成以Fe-AlIMCs为标志的冶金结合，并使IMCs%。
最，研究揭示铝/钢摩擦界面IMCs生成机理、相的组成、形态、分布等冶金行为，对铝/钢旋转摩擦焊接头的组织性能调控具要，铝/钢异种金属焊接结构性能的理。
关键词：铝/钢异种金属；旋转摩擦焊；焊接工艺；力学性能；金属间化合物中图分类号：TG457.10前言、、等工业的迅速发展，能和等问题，节能发的-铝合金具、、成等优点，是结的主要结；但单一铝合金能满要求，铝合金/钢(铝/钢)复合结3能够充分发挥两种材料的性能优势，的的强度等性能，、、冶金、等工域具应[+]，发动机铝/钢异种金属[2]、开发用铝/钢异种金属合钻杆⑻及LNG中铝/钢过接头等,均为典型的铝/钢异种金属管式焊接结构，而这些铝/钢复合结构的应用与开发都面临着铝/钢异种金属高强、高可靠性焊接技术瓶颈。
铝/钢异种金属焊接是制备铝/钢复合结构的关键加工制造工艺，常规的3接、螺栓连接等机械连接方法虽然可以实现铝/钢的连接，但存密性差、效果差等缺点，因此难等行业对铝/钢复合结构的要求，需要合适的焊接工艺实现铝/钢异种金属、可靠连接"收稿日期：2020-09-16基金项目：山东省重大科技创新工程项目(2018CXGC0810)doi:10.12073/j.hj.202009160021铝/钢异种金属焊接性分析图1为Fe-Al二元合金相图⑷。
铜铝过渡接头的制备及其性能
综合实习报告格式专业：09土木姓名：建军学号：成绩：课题名称：铜铝过渡接头的制备及其性能一.分析信息需求范围1、明确课题所涉及的学科范围(按中图法来确定)T 工业技术TU 建筑科学TU5建筑材料、TU7建筑施工2、明确所需文献类型期刊论文、图书、会议论文、学位论文、专利文献、科技报告、标准文献。
3、确定所需文献分布的地域范围、时间范围与语种范围(根据课题具体情况和要求来分析)由于铜和铝的熔点、熔化潜热和线膨胀系数不同,以及铜、铝金属能反应形成硬脆且电阻极大的金属间化合物,不但影响接头的使用性能,而且易导致热裂纹,使得铜铝金属接头的制备困难,因此,解决铜铝异种金属的焊接难题已成为国内外众多研究者关注的热点。
铜铝异种金属接头在21世纪的应用,将占到常用异种金属接头组合形式的5.8%。
因此采用不同的工艺对铜铝异种金属进行连接,深入研究铜铝过渡接头的组织及使用性能,将对铜铝接头的推广应用及异种金属连接的基础理论研究具有十分重要的意义，现在已经成为国际研究的一个热点问题。
二、选择检索工具(一)、数据库检索，本馆网站：210.34.85.102检索图书：超星数字图书检索期刊论文：维普中文科技期刊全文数据库CNKI中国期刊网全文数据库万方中国数字化期刊库检索学位论文：万方中国学位论文数据库(文摘库或全文库)CNKI中国博士论文库本校学位论文数据库检索会议文献：万方中国学术会议论文库检索科技报告：万方中国科技成果库检索标准文献：万方中国国家标准库(二)、Internet检索：1、提供文献信息服务网站CNKI网站（）中国硕士学位论文库中国重要会议论文集全文数据库中国国家知识产权局网站() 中国专利信息检索2、搜索引擎检索：Google( ),百度（)3、本专业的网站中国建筑工程网中国法律信息网http:// 三、确定检索词铜铝、过渡接头、连接、制备、性能四、拟定检索式（1）铜铝*过渡接头（2）铜铝*过渡接头*（制备+性能）五、检索结果：(一)数据库检索，本馆网站：210.34.85.102数据库：超星数字全文图书检索途径：书名检索词：铜铝过渡接头检索结果：无数据库：维普中文科技期刊全文数据库检索途径(字段)：题名检索方式与检索式：铜铝*(连接+过渡接头+接头)检索结果：检出28条，选取1条如下【题名】铜铝过渡连接初探【作者】邹国林【机构】南京线路器材厂金具研究所【刊名】中国科技财富.2010(14).-97-97【关键词】铜铝过渡连接过渡连接板连接方式电力金具【分类号】TV547.9数据库：CNKI中国期刊全文数据库检索途径：篇名检索式：铜铝*(连接+过渡接头+接头)检索结果：检出20条，选取2条如下…(1)【题名】铝铜连接的感应钎焊工艺【作者】朱艳王永东【机构】黑龙江科技学院材料科学与工程学院【刊名】黑龙江科技学院学报【关键词】连接强度界面结构(2)【题名】铝与铜连接技术的研究【作者】龙伟民【机构】郑州机械研究所郑州机械研究所河南【刊名】金属加工(热加工)【关键词】铝与铜连接数据库：万方中国数字化期刊库检索途径：关键词检索式：铜铝*(连接+过渡接头+接头)检索结果：检出93条，选取2条如下(1)【题名】铜铝铜铝电气问题再认识【作者】蒋克斌【机构】陕西省南郑县电力局【刊名】金属世界【关键词】铜铝电气(2)【题名】铜丝-铝板电容储能冲击焊工艺【作者】周景烁【机构】西安理工大学【刊名】焊接技术【关键词】电容储能焊正交试验数据库：CNKI中国博士论文库检索途径：题名检索式：铜铝检索结果：检出4条，选取1 条如下【论文题名】铅、镍、铝、锌和铜电极改性的研究【论文作者】张胜涛【专业名称】钢铁冶金【导师姓名】徐楚韶【授予单位】重庆大学【授予学位】博士【授予时间】 2003【关键词】离子注入，金属电极，腐蚀数据库：万方中国科技成果库检索途径：题名检索式：铜铝过渡接头检索结果：检出1条，选取1条如下（1）【项目年度编号】99018353【成果名称】YZTL大型铜铝过渡接头【完成单位】海安县宏达机械配件厂【关键词】铝铜过渡接头整流器节能【成果类别】应用技术【成果密级】非密【鉴定日期】19980712【鉴定部门】江苏省科委【登记号】TG29 TG457.1【联系单位名称】海安县宏达机械配件厂【联系地址】江苏省南通市海安县立发工业园区【邮政编码】226600【成果公布日期】2010数据库：万方中国学位论文数据库(全文库)检索途径：题名检索式：铜铝过渡检索结果：检出 1 条，选取 1 条如下【论文题名】变电站铜铝过渡设备线夹断裂分析【论文作者】钟相源【专业名称】动力机械及工程【导师姓名】安江英【授予单位】华北电力大学(北京)【授予学位】硕士【授予时间】20070301【论文页数】44页【关键词】铜铝过渡设备受力分析断裂分析变电站设备线夹数据库：本校学位论文数据库数据库：本校学位论文数据库硕博论文全文数据库硕博论文题录数据库检索途径：标题检索式：铜铝过渡检索结果：查无该库检索本专业有关的文献如下：检索式：建筑检索结果：检出183条，选取2条如下(1)【论文题名】高层建筑设计（地下）【论文作者】吴斌【专业名称】土木工程【导师姓名】吴能森、邹文平【授予单位】福建农林大学【授予学位】学士【授予时间】2004【论文页数】40页【关键词】建筑施工，土木技术(2)【论文题名】建筑空间的环境行为研究【论文作者】金家喜【专业名称】土木工程【导师姓名】郑玮峰【授予单位】福建农林大学【授予学位】学士【授予时间】2004【论文页数】54页【关键词】建筑施工，项目，环境数据库：万方中国学术会议论文库检索途径：题名检索式：铜铝过渡检索结果：检出4条，选取2如下（1）【论文题名】铜铝过渡板钎焊工艺研究【作者】邹伟潘建军于新泉龙伟民【会议名称】中西南十省区(市)焊接学会联合会第九届年会【主办单位】中国机械工程学会【会议时间】20061215【会议地点】贵阳【母体文献】中西南十省区(市)焊接学会联合会第九届年会论文集【关键词】铜铝过渡板钎焊工艺钎焊原理钎料【页码】72-73【分类号】TG454TG457.13（2）【论文题名】母线避雷器铜铝过渡线夹断裂原因分析【作者】刘建军张建国杨超【会议名称】第十届全国电站焊接学术讨论会【主办单位】中国电机工程学会【会议时间】20071000【会议地点】武汉【母体文献】第十届全国电站焊接学术讨论会论文集【关键词】铜铝过渡线夹断裂分析母线避雷器【出版时间】20071000【页码】65-71【分类号】TM862数据库：万方中国国家标准库检索途径：关键字检索式：铜铝过渡检索结果：检出1条，选取1条如下【标准名称】铝及铝合金中铜测定方法【标准编号】JIS H1354-1999【发布单位】JP-JISC【发布日期】1999-1-1【实施日期】1999-1-1【起草单位】无【开本页数】22P.;A4【替代标准】无【中文关键词】铝铜(二)、Internet检索：1、提供文献信息服务网站1)CNKI网站（）数据库：中国硕士学位论文库检索途径：篇名检索式：铜铝过渡检索结果：检出1条，选取1条如下（1）【论文题名】变电站铜铝过渡设备线夹断裂分析【论文作者】钟相源【专业名称】动力机械及工程【导师姓名】安江英【授予单位】华北电力大学（北京）【授予学位】硕士【授予时间】2007【关键词】铜铝过渡设备线夹断裂分析受力分析数据库：中国重要会议论文集全文数据库检索途径：关键词检索式：铜铝过渡检索结果：检出9条，选取2条如下（1）【论文题名】110kV铜铝设备线夹断裂原因及改进措施【作者】徐杰【会议名称】2006年云南电力技术论坛【主办单位】中国电机工程学会【会议时间】2006年09月01日【会议地点】昆明【母体文献】2006年云南电力技术论坛优秀论文集【关键词】铜铝过渡型设备线夹; 焊接工艺; 断裂; 连接处（2）【论文题名】母线避雷器铜铝过渡线夹断裂原因分析【作者】刘建军,张建国杨超【会议名称】第十届全国电站焊接学术讨论会【主办单位】中国电机工程学会【会议时间】2007年10月01日【会议地点】武汉【母体文献】第十届全国电站焊接学术讨论会论文集【关键词】铜铝过渡线夹断裂分析母线避雷器2)、中国国家知识产权局网站() 数据库：中国专利信息检索检索途径：摘要检索式：铜铝过渡检索结果：查无该库检索本专业有关的文献如下：检索途径：摘要检索式：混凝土技术检索结果：检出31条，选取2条如下（1）【专利名称】大口径灌注桩和大直径扩底墩的设计与施工的新方法【申请(专利权)人】孟凡林【发明人】孟凡林【申请人地址】 130021吉林省长春市红旗街27号【申请(专利)号】93115995.4【申请日期】 1993.12.28【主分类号】E02D5/44【分类号】E02D5/44（2）【专利名称】高性能水工结构混凝土及其制备方法【申请(专利权)人】中国水电顾问集团贵阳勘测设计研究院【发明人】中国水电顾问集团贵阳勘测设计研究院v【申请人地址】550002贵州省贵阳市解放路85号【申请(专利)号】 200710202097.4【申请日期】 2007.10.17【主分类号】 C04B28/00(2006.01)I【分类号】 C04B28/00(2006.01)I;C04B24/24(2006.01)N;C04B18/08(2006.01)N2、搜索引擎：1)、Google( )检索式：allintitle: 铜铝过渡接头的制备及其性能检索结果：检出256条，选取2条如下（1）标题：薄壁铜铝管电阻压力焊界面的微观结构及耐腐蚀性能研究摘要：铜具有良好的导电、导热和耐腐蚀性能,在制冷行业中起着重要作用,但随着近年来铜价的攀升和铜资源的短缺,寻找铜的替代材料成为一种迫切需求。
连接温度对Cu／Al扩散连接的影响
随着国内经济 的迅速发展 ，对于铜 的需求成倍增 长 ，而中国做为一个贫铜国家 ，须研究利用其它金属替 代 铜 。铝 合 金做 为有 色金 属结 构材 料 ，具 有 密度 低 、导 电导热性好 、抗腐蚀性好等优点 ，在航空 、航天 、汽车 、 机械制造 、船舶及化学工业 中应用广泛 ，目前 的研究表 明 ，铝合金是替代铜的最佳材料ｎ 。
关键词 真空扩散连接 ；力学特性 ；显微组织 ；抗 拉强度
中图分类号 ＴＧ４５３．９
文献标 识码 Ａ
文章 编号 １００４—２４４Ｘ（２０１３）Ｏ１—００５５—０２
Ｉｎｆ ｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｎ ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ ｂｏｎｄｉｎｇ ｏｆ Ｃｕ／Ａ１ ｊｏｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒ ｉｎｇ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｉｎｄｕｓｔ￣ Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ ４０１ １２０，Ｃｈｉｎａ）
用 ＳＥＭ对接头剖面 的微观组 织进行表征 ；在拉伸试 验机上测试接 头拉 伸强度 ，并 对断 口形貌进 行 ＳＥＭ分析 。结 果表 明：
采用真空扩散 连接 工艺可以实现 Ｃｕ／Ａ１异种 材料 的有效连接 ；随着连接温度 的升高 ，接头 的抗拉强度 随之提高 ，当连接 温
度为 ５４０℃，接头抗拉 强度 最高达到 １８５ ＭＰａ；拉伸断 口形貌具有 明显 的脆性 断裂特征 。
Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｃｏｐｐｅｒ ａｎｄ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｗｅｒｅ ｂｏｎｄｅｄ ｂｙ ｖａｃｕｕｍ ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ ｂｏｎｄｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ａｎｄ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｎ
ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｔｅｎｓｉｌｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅ ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｏｆ ｊｏｉｎｔｓ ｗｅｒｅ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ ｕｓｉｎｇ ｓｃａｎｎｉｎｇ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ（ＳＥＭ）．Ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ Ｃｕ／Ａ１ ｃａｎ ｂｅ ｂｏｎｄｅｄ ｂｙ ｖａｃｕｕｍ ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ ｂｏｎｄｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｔｈｅ ｔｅｎｓｉｌｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏｆ ｔｈｅ ｊｏｉｎｔｓ ｉｎｃｒｅａｓｅｓ ｗｉｔｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ，ａｎｄ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｂｏｎｄｉｎｇ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｉｓ ５４０ ｏＣ，ｉｔｓ ｔｅｎｓｉｌｅ ｓｔｒｅｎｇ ｔｈ ｃａｎ
异种金属联接例子
异种金属联接例子薄铜板和铝板的异种金属连接在电池连接中非常重要。
连接这种不同组合时的主要问题是形成脆性金属间相，从而降低接头的电气和机械性能。
用激光连接铜板和铝板时，需要在107W/cm2范围内具有非常高的强度。
铜和铝的混合对接头的延展性至关重要。
本文研究了激光脉冲的组合振荡和整形对铜铝搭接焊的影响。
通过改变激光脉冲，即功率相对于脉冲时间的百分比，可以实现混合的精确控制。
通过横截面和微观结构分析，研究了具有上升和下降曲线的不同脉冲形状。
介绍异种铝铜连接广泛应用于电气和电子领域。
Al—Cu系的低溶解度有利于形成脆性金属间化合物，并降低接头的延展性。
铜和铝的激光焊接带来了多种挑战，如反射率、高导热性以及热膨胀和熔点的巨大差异。
通过将形成的金属间化合物的厚度控制在3—6µm，并限制为Al2Cu、Al4Cu9等相，可以实现从铝侧到铜侧的激光钎焊。
然而，热老化引入了额外的相AlCu、Al3Cu4。
对于激光焊接，空间光束振荡在增加焊缝宽度和减少深度方面是有效的。
控制靠近界面的Al—Cu系统中的熔合深度是有益的，因为混合可以保持在最小。
界面处Al/Cu样品的电子显微镜观察显示，Al和Cu之间有五层，包括四种主要的金属间化合物和一层饱和固溶体中间层。
这些层由电子显微镜的能量色散X射线（EDX）分析仪在a、B、C、L、M点进行定性和定量分析，以确定每层和化合物的组成。
上图显示，金属间化合物宽度和层间的铝线扫描也证实了上述结果。
对于从高反射铜侧进行的激光连接，需要107W/cm2的极高强度，以形成小孔，从而增加气相材料中的能量耦合。
脉冲激光焊接有利于减小材料的热效应。
用于研究的脉冲宽度在5毫秒到10毫秒之间。
方波是脉冲模式下最简单的波形。
但是，可以编程其他配置文件，即脉冲功率作为时间的函数。
这种调制与温度随时间的变化成正比。
因此，加热区、主动焊接区和冷却区在脉冲内存在。
对铜铝点焊的这种脉冲调制进行了研究。
铜_钢异种金属焊接的研究现状和进展
[8] 李存洲.激光深熔焊热场的数值模拟研究[D].北京:北京航空航天大学,2004. [9] Tail or G A,Hughes M,Pericleous K.The app licati on ofthree di m ensi on finite volu me method t o the modeling ofwelding phenomena[A].Modeling of casting,welding andadvanced s olidificati on p r ocess I X[C].San D iego:Prter.Sah m R,2002.852-859.[10] ChargW S,Na S J.A study on the p redicti on of the laserweld shape with vary heat s ource equati ons and the ther maldist orti on of a s mall structure in m icr o-j oining[J].Jour2nal of M aterials Pr ocessing Technol ogy,2002,120(1):208-214.(收稿日期 2006 10 23)作者简介: 熊智军,1981年出生,硕士研究生。
主要研究方向为焊接方法与机电一体化。
铜-钢异种金属焊接的研究现状和进展北京工业大学材料学院(100022) 高 禄 栗卓新 李国栋 李 红摘要 综述了国内外铜-钢异种金属焊接的可行性、焊接方法及焊接接头组织性能方面的研究现状。
分析了铜-钢焊接过程中存在的热裂纹和铜渗透裂纹等问题。
介绍了多种实现铜-钢焊接的方法及每种方法的特点和应用范围。
冷金属过渡焊接是一种比较新的焊接方法,具有广阔的应用前景。
对铜-钢焊接接头结合机理方面的研究多集中于对青铜和钢焊接后的接头组织,对于紫铜与钢的焊接还需进一步探讨。
半导体器件 铜取代铝 后段金属连线
半导体器件铜取代铝后段金属连线半导体器件：铜取代铝后段金属连线自从20世纪60年代以来，半导体器件一直在推动着信息技术的飞速发展。
而在半导体器件中，金属连线是不可或缺的组成部分，其作用是连接芯片上的各个元件和电路，起着传递信号和电力的重要作用。
曾经，铝是金属连线的首选材料，但随着技术的不断进步，铜逐渐受到了广泛关注，并取代了铝成为了后段金属连线的主要材料。
1. 铝在半导体器件中的应用历史铝作为一种廉价、易加工的材料，曾经在半导体器件中起到了重要作用。
早期的芯片设计中，铝金属作为后段金属连线的首选材料，其导电性能和可加工性能都能满足当时的需求。
然而，随着芯片尺寸的不断缩小，以及工作频率和功耗的提高，铝的局限性逐渐显现出来。
2. 铜取代铝的原因铝在高频和高功率应用中的电阻率较高，导致信号传输延迟增加和功耗增加。
铝和硅之间存在严重的电迁移现象，即铝会在电流作用下向芯片表面扩散，引起电路故障。
这些问题严重限制了铝金属连线在现代半导体器件中的应用。
而铜由于其较低的电阻率和较好的电迁移特性，逐渐被认为是铝的理想替代材料。
3. 铜的优势和挑战铜相比铝具有更低的电阻率，约为铝的一半。
这意味着在相同尺寸的金属连线中，铜可以传输更大的电流，从而提高芯片的性能和可靠性。
铜与硅之间不存在电迁移现象，有助于减少电路故障的发生。
然而，铜也面临一些挑战，例如铜与硅之间的反应会产生界面电阻，需要通过引入界面层来解决。
另外，铜的可靠性也需要更多的工艺改进来确保长时间的稳定性。
4. 铜取代铝的技术进展为了实现铝到铜的过渡，研究人员采取了一系列的技术改进。
要将铜填充进微小且复杂的结构中，引入了化学机械抛光和电镀等工艺。
这些工艺的发展使得成功将铜应用于现代半导体器件成为可能。
为了解决铜与硅之间的界面反应问题，引入了镍或钛等过渡层，以提高界面的稳定性。
还有在金属连线上引入了覆铜或其他合金材料，以增强铜的稳定性和可靠性。
5. 未来趋势与展望随着半导体技术的不断发展，对后段金属连线的需求也在不断增加。
铜线键合CuAl界面金属间化合物微结构
Package，Test and Equipment 櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶 DOI： 10. 3969 / j. issn. 1003 － 353x. 2011. 11. 015
铜线键合 Cu / Al 界面金属间化合物微结构研究
刘兴杰1 ，张滨海1 ，王德峻2 ，从羽奇2 ，王家楫1
王家楫1945男浙江镇海人教授长期从事微电子材料器件及封装的可靠性及失效分析技术的研究和教学已在国内外学术杂志和会议上发表论文近百篇多次获得上海市和国家有关部委的科学技术进步奖源科rssdtm真容值得期待源科rssdtm是源科运用其先进的ssd系统集成技术凭借在该领域丰富的经验设计开发的mcp系列产品
本文通过 SEM，TEM 和 EDS 等分析手段，并 结合金属界面上的 IMC 生长理论，系统地研究了 Cu / Al 界面 IMC 的生长行为及其微结构，测量并计 算得到了其生长速率及活化能。
1 Cu/ Al 界面 IMC 的生长
图 1 中 Cu / Al 界面上的 IMC 区域已明显可见， 即箭头所指的区域。由于键合工艺以及样品实际键 合表面状态等原因，导致形成的 IMC 厚度有一定 的起伏，所以在测量和计算过程中对每个样品中的 IMC 厚度进行了平均化处理。
理想气体常数 8. 314 J / （ mol·K） ； T 为绝对温度。
由该公式可知，lnK 和 1 / T 成一次函数关系，而该
直线的斜率即为 ΔQ /R 。
根据表 1 所得数据拟合出的直线如图 3 所示。
计算得 Cu / Al 界面金属间化合物的激活能 （ 活化
能） 为 89. 5 kJ / mol，它是 Au / Al 金属间化合物的 激活能 40. 1 kJ / mol 的两倍多［4］。因此 Cu / Al 的界
AI在金属材料研究中的应用与挑战
AI在金属材料研究中的应用与挑战人工智能（Artificial Intelligence, AI）作为一种前沿技术，正逐渐渗透到各个领域并展示其巨大的应用潜力。
在金属材料研究领域，AI的应用也越来越受到重视。
本文将介绍AI在金属材料研究中的应用，并探讨其中的挑战。
一、智能材料发现金属材料是工业生产中的重要基础材料，其性能直接决定了产品的质量和使用寿命。
然而，传统的材料发现方法效率低下，极大限制了新材料的开发。
AI技术通过快速处理大量的实验数据和文献资料，能够准确预测材料的物性，并帮助材料科学家进行高效筛选和设计。
这一应用能够为工业界提供更多可能性，并推动材料科学的发展。
二、智能合金设计在许多应用中，金属合金往往具有更优异的性能。
通过AI技术，研究人员可以对合金的物理和化学特性进行模拟和预测，以实现智能合金的设计。
借助机器学习和深度学习的方法，AI能够识别合金中不同元素的相互作用，从而提供最佳的材料配方和制备工艺。
这种智能化的合金设计方法能够加速新材料的开发过程，并提高材料的性能。
三、材料表征与测试对于金属材料而言，如何准确地进行表征和测试是非常重要的。
AI 可以辅助实验室研究人员开发新的材料测试方法，并帮助分析测试数据。
通过机器学习算法，AI能够有效处理大量的材料测试数据，提取有用的信息，从而改进测试的精度和效率。
此外，AI还可以模拟材料的性能与结构之间的关系，为材料表征和测试提供更全面的指导。
四、智能制造与过程优化金属材料的制造过程涉及到多个环节和参数的控制，这对于生产效率和产品质量至关重要。
AI可以通过分析生产数据、优化工艺参数，提高金属材料的制造效率和品质。
例如，AI技术可以预测材料的熔化温度和流动性，帮助制定合适的制造工艺。
此外，AI还可以通过传感器数据的实时监测和反馈，实现对制造过程的精确控制和错误检测。
然而，AI在金属材料研究中面临着一些挑战。
一是数据不足的问题。
AI模型的训练需要大量的数据支持，但金属材料研究领域的实验数据和文献资料相对有限，这限制了AI模型的精度和应用范围。
钎焊机是焊接铝合金的最好技术
钎焊机是焊接铝合金的最好技术钎焊机是焊接铝合金的最好技术2010-12-2015:35铝钎焊作为铝合金连接的重要方法，具有钎焊件变形小、尺寸精度高等优点，近年来在我国得到广泛的应用。
铝及铝合金的钎焊技术近年来研究较多。
随着新材料、新方法的不断出现，铝及铝合金的钎焊工艺也得到了快速的发展，其钎焊方法、钎料及钎剂都有很大的进步。
铝及铝合金的钎焊可以采用火焰钎焊、炉中钎焊和盐浴钎焊等方法。
异种材料连接方法的选择根据不同的异种材料组合、不同的结构形状以及不同的应用环境来确定，钎焊是目前异种材料连接的最重要的方法之一，熔钎焊、电子束钎焊、激光钎焊和活性软钎焊等都是近年来发展的新方法。
1钎焊技术的概况用比母材熔点低的金属材料作为钎料，用液态钎料润湿母材和填充工件接口间隙并使其与母材相互扩散的焊接方法称为钎焊。
钎焊的种类:根据焊接温度的不同，钎焊可以分为2大类。
焊接加热温度低于450?称为软钎焊，高于450?称为硬钎焊。
钎焊的方法:钎焊常用的工艺方法较多，主要是按使用的设备和工作原理区分的。
如按热源区分则有红外、电子束、激光、等离子、辉光放电钎焊等;按工作过程分有接触反应钎焊和扩散钎焊等。
还有烙铁钎焊;波峰钎焊;火焰钎焊;浸沾钎焊;感应钎焊;炉中钎焊;真空钎焊等。
2国内外钎焊技术的研究现状2.1国外钎焊技术的研究现状铝及铝合金的钎焊是近年来研究较多、发展较快的研究领域之一。
近年来国外学者通过研究液相Sn-Zn共晶合金与Al的界面反应，解释了Sn-Zn共晶钎料(8.9%)在350?以下钎焊铝合金时特殊的结合强度。
铝的扩散钎焊在近几年也受到了较大的关注。
这当中有一种是在Al表面喷涂由Si和K-氟化铝钎剂组成的混合粉末，在接近于大气压的N2氛围中钎焊。
其中的Si可以用Cu、Ge、Zn等能与铝形成低熔点共晶的金属代替。
这种方法可用来钎焊Al/Al、A1/Cu、Cu/Cu、Cu/黄铜等接头。
扩散钎焊还用来焊接Al-Si系合金铸件，这样就解决了Al合金铸件在熔化钎料中易腐蚀且润湿不佳的问题。
钛合金和异种金属的焊接研究现状
钛合金和异种金属的焊接研究现状组织进行了分析，在焊接界面处的钢侧和钛侧母材内都含有高密度位错，其中，钢侧面出现了等轴细晶及变形拉长的晶粒区。
结合区内可以观察到相互熔合的复合界面，说明爆炸产生的高能量使界面金属熔化，液体金属的喷射与急冷使结合区内出现微晶、微孪晶及钛的亚稳相。
YongqiangDeng等[17]用纯Ag作为填充材料对工业纯钛和304不锈钢进行压力扩散焊，实验表明Ag可以有效地抑制脆性金属间化合物Ti-Fe的形成，而Ag形成的金属间化合物承载能力较强，从而提高焊接接头的强度。
3钛合金和铜的焊接铜合金作为良好的导电导热材料在航空航天、化工、造船、能源等领域被广泛应用。
将钛合金和铜合金焊接形成复合结构材料具有广阔的应用前景。
目前为止，已经有不少的人研究过钛合金/铜异种金属的连接或焊接[18-20]。
Lee等[21]使用锆基钎料进行Ti-Cu异种金属的钎焊，研究发现，随着钎焊时间的增加，钎料中的Zr和母材中的Ti、Cu发生反应，从而导致接头部分敏感区域由富钛相向富铜相转变。
而且随着钎焊时间的变化，接头中金属间化合物的形成基本上分为三个阶段（1）焊缝界面区Ti2Cu金属间化合物的形成；（2）Ti2Cu/TiCu在和Cu2TiZr两相结构金属间化合物的形成；（3）向富铜相金属间化合物的转变，并且发现当接头由Ti2Cu/TiCu+Cu2TiZr相组成时，接头可以获得最大抗拉强度。
Nizamettin等[22]利用爆炸焊进行Ti-6Al-4V板材和紫铜板材的连接，研究了不同量爆炸材料的使用对结合界面的影响。
抗剪切试验发现接头断裂位置位于铜板一侧，而不是焊缝结合面处。
随着爆炸材料配比的增加，界面处晶粒细化非常明显。
另外，在焊缝结合面处没有发现金属间化合物的生成。
Mehram等[23]对工业纯钛和紫铜进行了摩擦焊接研究，他们发现焊接时间过长将会导致较厚金属间化合物中间层的形成，从而导致接头强度降低。
赵熹华等[24]研究了钛合金和铜合金的扩散焊接，并对接头接合区形貌进行了分析讨论，试验结果表明，采用Ni、Ni/Cu复合层作为中间层时，钛合金一侧的镍扩散速度慢，并且扩散不充分，导致接头存在宏观裂纹，接头强度较低。
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‰肱专题综述ｔ蜉掳Ｃｕ／Ａｌ异种金属连接的研究现状
山东大学材料液态结构及遗传性教育部重点实验室（济南市２５００６１）夏春智李亚江王娟
摘要异种金属接头由于具有优良的性能，因而在许多领域得到广泛的应用，也使得异种金属连接成为当今
研究的热点，但铜铝焊接时脆性相的生成，使得铜铝接头的性能很难保证。
概述了近年来国内外铜铝异种金属焊
接技术的研究现状，针对钎焊和摩擦焊技术做了重点介绍，分析了当前铜铝连接存在的主要困难，对于推动ｃｕ／Ａｌ
异种金属接头的研究及应用具有重要意义。
关键词：Ｃｕ／ＡＩ异种金属摩擦焊钎焊金属间化合物
中图分类号：ＴＧ４５７．１
０前言
现代机器制造业最迫切的问题之一，是在提高结构和设备工作技术性能和可靠性的同时，降低金属消耗量【Ｉｊ。
由于铝合金具有密度低、强度高、耐腐蚀、热导和电导率高以及加工性能好等优良品质而发展迅速，已广泛应用于国民经济各领域及国防建设中，用量仅次于钢铁材料，成为第二大金属材料。
铜及其合金具有优良的导电、导热性能、耐腐蚀和良好的加工成形性能，也获得了广泛的应用【＇・３｜。
但铜为稀缺金属，属于战略资源，国内每年需要进口大量铜材∽Ｊ。
通常零部件仅有一部分结构经受特定的负荷、温度和介质的作用，因此将铜、铝及其合金连接形成复合结构，不但能减轻构件的重量、节约材料，而且能发挥各自的性能优势吲。
近年来，国内外研究者从工艺参数制定、焊后结合界面组织、接头使用性能评定等方面对铜铝焊接做了大量研究，各种先进的连接方法得以采用；对于铜铝焊接接头的推广应用，以及铜铝异种金属连接理论的研究具有重要的意义【６ｊ。
１研究现状
１．１铜铝钎焊
近年来随着钎焊技术发展，异种材料钎焊特别是铜与铝及铝合金钎焊成为研究的热点。
１。
１．１有钎剂钎焊
收稿日期：２００７—０９—０５
基金项目：山东省优秀中青年基金（２００６ＢＳ０４００４）；哈尔滨工业大学国家重点实验室基金（０４００８）。
孙德超等人【＿刊分析了铜铝直接钎焊的可行性，从钎料、钎剂和钎焊工艺参数等方面对铜铝直接钎焊进行了研究。
研究结果表明：在选择合适的钎料与钎剂后，通过降低钎焊温度，减少钎焊时间，调整钎缝间隙及基体表面粗糙度，进行焊后处理，可以获得具有一定强度的铜铝钎焊接头；ｚｎ一４０Ｓｎ一２Ｃｕ及Ｚｎ一５５Ｓｎ一２．５Ｓｉ一２．５Ａｇ钎料与Ａ１反应钎剂匹配可取得钎焊铜铝较理想的结果。
南京航空航天大学薛松柏Ｌ８３采用火焰钎焊技术，实现了铜铝管的中温钎焊连接；采用改良的无腐蚀钎剂和中温钎料很大程度上减少了金属间化合物的生成。
苏文英等人一１对铜铝火焰钎焊材料进行了研究。
但由于火焰钎焊使用钎剂，需焊后清理，且火焰钎焊操作技术很难掌握，因此难以保证接头质量。
山东大学邹增大等人［１叫对冰箱制冷系统铜铝管连接的研究表明：采用锌镉钎料配合溴化物钎剂，以及采用铝基钎料配合氟化物钎剂，能获得成形良好的接头。
但焊缝中有脆性组织和气孔产生，合理控制能够满足‘产品的强度和耐蚀性要求；采用ＮＯＣＯＬＯＫ钎剂感应钎焊方法，焊缝中没有气孔，由一层极薄的脆性组织组成。
锌镉钎料接头的耐蚀性符合产品要求，工艺成本低，但钎料含镉，环保性差。
１．１．２无钎剂钎焊
使用钎剂的钎焊，焊后需要清理焊剂残渣，消耗大量淡水，会不可避免地带来环境污染问题。
残留钎剂的腐蚀及污染问题的存在促使人们对无钎剂钎焊技术进行了大量研究。
无钎剂钎焊一般在保护气氛或真空状态下进行。
真空状态有利于铝表面氧化膜的去除［¨］。
哈尔滨工业大学的钱乙余等人对ｃｕ／Ａｌ接触反应
２００８年第１期１７
中国焊接技术的
及行业概览（３）
援痧∥．疡Ｍｚ专家论坛・蜉掳
天津大学（３０００７２）陈邦固李桓
天津市三英焊业有限责任公司（３０１７００）张淑英
［上接２００７第１２期］
４中国焊接技术发展成就
近年来，中国制造业焊接技术的创新和进步举世
瞩目，焊接技术在国民经济建设和社会发展中起着无
可替代的作用。
４．１船舶制造
２００５年中国造船的总吨位达到１２１２万吨，造船
行业的产量和吨位已跃居世界造船工业的第３位，造船总吨位已占世界造船总吨位的１８％强。
２００６年中国承接新船订单首次超过日本，占世界市场份额超过３０％，２００７年上半年又突破了４０％，截至２００７年６月底，手持船舶订单突破１亿载重吨，居世界第二。
在船体建造中，焊接工时约占船体建造总工时的３０％一４０％，焊接成本约占船体建造总成本的３０％～５０％。
目前大拼板工序采用多丝埋弧焊，单面焊双面成形，焊接板厚５～３５ｍｍ；船体的分段构架装焊采用自动／半自动气体保护焊；药芯焊丝Ｃ０：气体保护焊已普遍采用。
（１）３０万吨超大型原油船中国第一艘３０万吨超大型原油船，长３３３ｍ，宽５８ｍ（图３５）；达到了当今国际先进水平，实现了中国超大型油船建造“零”的突破。
图３５中国第一艘３０万吨超大型原油船Ｈ
（２）半冷半压式液化气船中国产最大的半冷半・压液化气船（见图３６），总长１５４．９８ｍ，型宽２３．１０ｍ，载重量１７９００ｔ。
其中，３个液态货罐用厚度３０～３５ｍｍ的低温钢１３ＭｎＮｉ６３焊接而成，工作温度一４８℃，总容积１６５００ｍ３。
４．２钢桥制造
中国焊接钢桥的建设始于２０世纪６０年代初，但大发展的鼎盛期是２０世纪９０年代。
当前可谓业已进入世界先进行列，已具备条件建设各种所需要的大型或特大型焊接钢桥。
焊接钢桥的发展经历了由“疑虑”到“信赖”的过程。
优质桥梁用钢的开发，焊接技术的进步，是促进焊接钢桥发展的重要因素（表６）。
２００８年第１期１１。