铜铝异种金属钎焊接头的电化学腐蚀性能研究

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药芯铝钎料钎焊Cu/Al异种金属接头的力学性能及反应物

药芯铝钎料钎焊Cu/Al异种金属接头的力学性能及反应物
C A ,u 1, 1 u 脆 性 相 。 u lC A 2A4 q等 C 关键词 : C / I 种金属 uA异 药芯铝钎料 显微组织 接 头 强 度
中图分类号: T 2 T 5 G4 G4 4
0 序

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

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。

铝铜异种金属熔钎焊焊接研究现状

铝铜异种金属熔钎焊焊接研究现状

铝铜异种金属熔钎焊焊接研究现状黄健康1,王梓懿1,梁菲菲2,石玗1,樊丁1(1.兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室,甘肃兰州730050;2.甘肃铭峰建筑装饰工程有限公司,甘肃兰州730030)摘要:随着工业中“以铝代铜”国家战略的提出,铝/铜的连接成为当前焊接领域的研究热点。

总结了铝/铜熔钎焊技术的国内外研究现状,阐述了该技术目前存在的问题,提出了目前仍然有待提高的方面及在今后研究中需要解决的问题。

综合以上研究,深入理解并进一步明确铝/铜熔钎焊连接工艺等基本科学问题,为工业应用提供可靠的技术支持和科学的理论支撑。

关键词:铝/铜熔钎焊;界面性能;连接机理中图分类号:TG442;TG454文献标志码:C文章编号:1001-2303(2019)01-0010-05 DOI:10.7512/j.issn.1001-2303.2019.01.02Research status of fusion brazing for Al/Cu dissimilar alloysHUANG Jiankang1,WANG Ziyi1,LIANG Feifei2,SHI Yu1,FAN Ding1(1.State Key Laboratory of Advanced Processing and Recycling of Non-ferrous Metals,Lanzhou University of Technology,Lanzhou730050,China;2.Gansu Ming Feng Building Decoration Engineering Co.,Ltd.,Lanzhou730030,China)Abstract:With the national strategy of"Substituting aluminum for copper"in industry is proposed,aluminum/copper joining has become a hotspot in the field of welding.The current research situation of aluminum/copper fusion brazing technology at home and abroad are summarized,the existing problems of this technology are expound,and the aspects still need to be improved and the problems need to be solved in the future research are put forward.Based on above research,the basic scientific problems such as the aluminum/copper fusion welding technology are deeply understood and further clarified,which can provide reliable technical support and scientific theoretical support for industrial application.Key words:Al/Cu fusion brazing;interfacial properties;joining mechanism本文参考文献引用格式:黄健康,王梓懿,梁菲菲,等.铝/铜异种金属熔钎焊焊接研究现状[J].电焊机,2019,49(01):10-13,47.收稿日期:2018-12-07基金项目:国家自然科学基金资助项目(51865029);兰州理工大学红柳青年项目(Q201202)作者简介:黄健康(1981—),男,副教授,博士,主要从事焊接过程检测与控制、焊接物理等方面的研究。

《2024年异种金属铝、铜和钨的真空扩散焊研究》范文

《2024年异种金属铝、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问题越来越受到关注。

其中,铝、铜和钨作为重要的金属材料,在航空航天、电子工程和能源等领域有着广泛的应用。

然而,由于它们各自具有不同的物理和化学性质,使得它们之间的焊接成为一项具有挑战性的任务。

本文旨在研究铝、铜和钨三种异种金属的真空扩散焊接技术,探讨其焊接过程中的关键因素和影响因素,为实际应用提供理论依据。

二、研究背景及意义真空扩散焊是一种利用高温和压力使金属原子相互扩散,从而实现金属连接的技术。

铝、铜和钨作为具有不同特性的金属材料,其焊接过程中涉及到的物理化学过程复杂。

研究这三种金属的真空扩散焊,不仅可以丰富金属焊接理论,还能为实际生产过程中的异种金属连接提供技术支持。

此外,这种技术还能提高金属材料的力学性能、耐腐蚀性和导电性等,具有广泛的应用前景。

三、实验方法与步骤1. 材料选择与准备:选择纯度较高的铝、铜和钨板材作为研究对象。

为保证焊接质量,需对金属表面进行预处理,如去油、除锈等。

2. 真空扩散焊工艺:将预处理后的金属板材置于真空环境中,通过加热和加压使金属原子相互扩散,从而实现焊接。

在此过程中,需控制加热速率、焊接温度、保温时间和冷却速度等参数。

3. 检测与评价:对焊接后的样品进行宏观和微观检测,包括金相组织观察、硬度测试、拉伸试验等,以评估焊接质量。

四、实验结果与分析1. 焊接温度对扩散焊的影响:随着焊接温度的提高,金属原子扩散速度加快,有利于提高焊接强度。

然而,过高的温度可能导致金属材料发生相变或熔化,影响焊接质量。

因此,需根据具体材料选择合适的焊接温度。

2. 保温时间对扩散焊的影响:保温时间越长,金属原子扩散越充分,有利于提高焊接接头的力学性能。

然而,过长的保温时间可能导致材料过度软化或变形。

因此,需在保证充分扩散的前提下,尽量缩短保温时间。

3. 异种金属的焊接特点:铝、铜和钨的物理化学性质差异较大,导致其在焊接过程中出现明显的界面反应。

铝铜异种金属冷压焊及其焊缝接头显微组织和性能

铝铜异种金属冷压焊及其焊缝接头显微组织和性能
要。
时 。由于 铝 和 铜 的 结 合 面 不发 生 熔 化 ,所 以将 不 产 生 与 熔化 和 凝 固相 关 的 焊 接 缺 陷 。 因此 相 对 来 说 ,冷 压 焊 容 易 获得 质 量 较
高的焊缝接头。 1 . 冷 压 焊 的 焊 接特 点 2 冷 压 焊 时 ,焊 件 在 强 大 的 外 界 压 力下 ,表 面的 氧 化 膜 破 裂
维普资讯
I ・ 验 与 研究 ・ 8 试
文章 编 号 :0 20 5 2 0 )3 0 1— 3 10 - 2 X{0 7 0 - 0 8 0 -
焊 接 技 术
第3 6卷 第 3期 2 0 0 7年 6月
铝 铜 异 种 金 属 冷 压 焊 及 其 焊 缝 接 头 显 微 组 织 和 一 能 陛
目前 ,市 面 上铜 的价 格不 断上 涨 ,给 电气 工程 领 域 的各 相
关 企 业 带 来 巨 大 的 成 本 压力 。部 分 电气 产 品 或 部 件用 铝代 替 铜 可 以 降 低 材 料成 本 。 随着 铝 铜 异 种 金 属 焊 接 技术 水 平 和 焊 接 质 量 的 不 断 提 高 .将 会 使 得 以铝 代 替 铜 的 电气 产 品质 量 更 加 安 全 可 靠 。 因此 其 应 用 会 愈 来 愈 广 泛 ,并 不 断 满 足 用 户 的 使 用 需
温 立 民 . 刘 燕 , 一 ,杨 永 强。 ,卫 国强
(. 特 电 气 有 限 公 司 ,广 东 佛 山 5 80 ;2华 南 理 工 大 学 机 械 工 程 学 院 ,广 东 广 州 5 04 ) 1 顺 2 3 0 . 16 0
摘 要 :研 究 了铝 铜 异 种 金 属 冷 压 焊 的 焊 接 工 艺 , 对 铝 和 铜 的 焊 接 性 能及 冷 压 焊 的 焊 接 特 点 进 行 了分 析 。 用 冷 压 焊 进 行 了铝 铜 异 种 金 属 对接 接 头 的 焊 接 试 验 。并 对 冷 压 焊 的焊 g x 艺参 数 的 选择 进 行 了试 验 和 分 析 。 对 焊接 接 头 的 显 微 组 织 、抗 拉 强度 、抗 弯 强 度 、 电阻 性 -

铝与铜异种金属的摩擦焊和冷压焊及其焊缝接头显微金相组织和性能的研究

铝与铜异种金属的摩擦焊和冷压焊及其焊缝接头显微金相组织和性能的研究

铝与铜异种金属的摩擦焊和冷压焊及其焊缝接头显微金相组织和性能的研究温立民1,2,刘燕1,杨永强2,卫国强21顺特电气有限公司,广东佛山顺德(528300)2华南理工大学 机械工程学院,广州(510640)email:wenlmwen@摘要:本文研究了铝铜异种金属摩擦焊、冷压焊的焊接工艺。

对铝和铜的焊接性能,及摩擦焊和冷压焊的焊接特点进行了分析。

分别用摩擦焊和冷压焊完成了铝铜异种金属对接接头的焊接试验,并对冷压焊的焊接工艺参数的选择进行了试验和分析。

对焊接接头的显微金相组织、接头的抗拉强度、抗弯强度、电阻性能、耐温度变化性能及接头耐高温性能进行了试验和分析。

这些试验和分析的结果,为铝铜异种金属焊接接头在电气产品中的使用,提供了依据。

关键词:摩擦焊;冷压焊;铝铜异种金属焊接;显微金相组织;接头性能1.引言目前,市面上的铜价格不断上涨,给电气工程领域的各相关企业带来巨大的成本压力。

部分电气产品或部件用铝代替铜来制造可以降低材料成本。

随着铝铜异种金属焊接技术水平和焊接质量的不断提高,将会使得以铝代替铜的电气产品质量更加安全可靠,因此它的应用会愈来愈广泛,并不断满足用户的使用需要。

铝和铜在电气工程中是重要原材料,在变压器、电抗起、互感器、开关柜等电气产品里,铝和铜被用来制造线圈、出线端子、和电气元件间的连接件等。

目前,国内铜的价格不断上涨,因此,为了降低产品成本,增强企业竞争力,在某些产品上,寻求以铝代铜是许多电气产品制造企业的选择之一。

变压器、电抗器线圈在高电压下工作,承载大电流、温升、电磁振动和短路电动力,所以要求铜铝焊接接头牢固可靠、导电性能良好。

铝与铜异种金属的摩擦焊和冷压焊接,均属于固态焊接方法,它们与熔化焊相比具有焊接时结合面不发生熔化的特点,同时摩擦焊和冷压焊铝铜接头也存在差异,因此研究这两种铝铜异种金属的焊接技术及其焊缝接头性能,为其能够较好地应用到电气产品中,具有重要意义。

1.1 铝与铜的焊接性分析(1)熔点相差大:工业纯铝的熔点为660℃,导电性很好,仅次于铜。

铜-铝异种金属钎焊材料的研究现状

铜-铝异种金属钎焊材料的研究现状

专题综述够蕊铜-铝异种金属钎焊材料的研究现状董博文,董显,鲍丽,张雷,龙伟民(郑州机械研究所有限公司,新型钎焊材料与技术国家重点实验室,郑州450001)摘要:从钎剂和钎料两方面对国内外有关铜-铝异种接头钎焊材料的研究成果进行了综述,重点介绍了铜-铝异种接头钎焊连接过程中无腐蚀性钎剂和钎料成分对钎焊接头结合机理、界面反应、金属间化合物的微观结构及生长规律等的影响。

然而,铜-铝异种接头钎焊材料的应用过程中仍存在以下问题:无腐蚀性钎剂熔化温度和价格均较高,适用范围较窄;铝硅系钎料熔化温度较高,铝合金容易过烧熔蚀;钎料洁净度低,钎容易出现氧化,影响钎焊接头的性能。

关键词:无腐蚀性钎剂;复合钎料:铝硅钎料:锌铝钎料:锡锌钎料中图分类号:TG4250前言铜及其合金具有的导电性、导热性、耐蚀性和较高的强度,广泛应用于制冷、电力、电、航等⑴。

,铜,铜价居高不下,严重了铜在的应用。

而铝在地中,价格铜的30%,同有的导电、导热性能和等优点,铝较为理想的铜材料在生产中,分铜和铝的性,的性,铜、铝用[3]#铜-铝异种金属连接对节的铜和的化有分重要的意义#Cu,Al两种在化中较远,其物理化学性异较大,而物理化学性能的差异必然对铜-铝异种金属钎焊性造成重要影响,合适的钎焊材料对铜-铝异种金属之间的连接至关重要[4-I2]o国内外对铜-铝异种接头钎焊材料进行了广泛而的研究,:①改进KF-A1F#和CsF-AlF#等无腐蚀钎剂的成分,提高钎剂活性或降低钎剂的成本;②将钎剂与钎料复合,钎剂的自动、定添加;③钎料成分及微调控方面的研究,如Ag,Mg,Si,4,Ce,Bi及稀土元素等,从理论分析、收稿日期:20I8-II-07基金项目:国家重点研发计划(战略性国际科技创新合作重点专项20I6YFE020I300)doi:I0.I2073/j.hj.20I8II07004试验探索方面揭示合金元素对钎料组织和钎焊接头性能的影响规律。

文中从钎剂和钎料两方面评述国内外有关铜-铝异种接头钎焊材料的研究报道,提目前研究的足及未展的方向,希望为铜-铝异种金属连接相关产业界提供有价值的理论支撑和参考信息。

铝钎焊接头中Cu的腐蚀与扩散行为

铝钎焊接头中Cu的腐蚀与扩散行为
13 腐蚀试 验
然而 , 目前 的研 究 多 集 中在 真 空钎 焊 工艺 以及 添加微 量元 素对钎 焊质 量 的影 响 方 面 , 而对 于钎 焊
后接头是否仍然存在腐蚀问题 缺乏进一步的探索. 本文针对 A一i u钎料真空钎焊接头 的耐蚀性进 1— SC 行 了研 究 , 且 对 Cu 并 在钎 焊 接 头 中 的扩 散 行 为 进
的发展.
1 试验方法
1 1 试 验用料 .
试验用 母材 选 用 纯 铝 , 号 为 I 为 了研 究 不 牌 .
同w( u对腐蚀 行为的影 响, C) 钎料选 用一 系列 A一 1 S C 钎料, iu — 其成分如表 1 所示. 12 真 空钎焊 工 艺 .
将钎 料 切 成 小 块 , 粘 结 剂 ( 苯 乙 烯 +二 甲 经 聚 苯) 调和后 黏附在 试样 表 面 , 1 P 级 真 空下 进 在 O a 行钎 焊 , 温 1 n 按 照 GB 134 8 铺 展 试验 保 5mi, 16 9 (pedblyts) 备 试片 . S raa it et制 i
关键词 :真 空钎 焊 ; 腐蚀 ; 散 扩 中图分类 号 : 4 5 2 TG 2 . 文献标 识码 : A
Cors ea ddfuiebh voso ui h lmiu ba e ons roi n i sv e a ir f teau n m r zdj it v f C n
车和船舶等部门 , 并且使用范围在不断扩大. 长期 以 来一直被认为是制作热交换器 、 波导及许 多复杂构 件的结构材料 , 其生产 的关键技术是钎焊. 为了消除 由于钎剂残渣 的存在 而导致的钎 焊接头致密性 降 低, 耐腐蚀性减弱_ 的影响 , 】 近年来 , 多学者就 许

异种金属的焊接

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。

金属元素的电化学腐蚀与防腐实验研究方法与结果分析

金属元素的电化学腐蚀与防腐实验研究方法与结果分析

金属元素的电化学腐蚀与防腐实验研究方法与结果分析1. 引言金属材料在实际应用中常常遭受电化学腐蚀的威胁,这不仅会导致材料的性能下降,还可能引发安全事故。

因此,研究金属元素的电化学腐蚀行为以及防腐方法具有重要的理论和应用价值。

2. 实验方法2.1. 实验材料选择一种金属样品,例如铁、铝或镀锌钢板,作为实验的对象。

准备一定浓度的腐蚀介质(酸、盐的溶液等)。

准备电化学测量设备,包括电化学细胞、工作电极、参比电极和计时器。

2.2. 实验步骤2.2.1. 清洗样品将金属样品用酸或溶液浸泡一段时间,去除表面的污垢和氧化物。

用去离子水彻底冲洗样品,并用乙醇擦干。

2.2.2. 构建电化学细胞将清洗好的金属样品作为工作电极,将参比电极放入腐蚀介质中。

连接电化学测量设备,确保电路连接正常。

2.2.3. 进行电化学实验用计时器控制实验时间,在一定时间内记录电流和电压的变化。

根据测量数据计算得到腐蚀速率等相关参数。

3. 实验结果分析3.1. 腐蚀速率根据实验数据,可以计算出金属样品的腐蚀速率,即单位时间内金属的损失量。

通过对不同条件下的腐蚀速率进行比较,可以评估不同环境对金属腐蚀的影响。

3.2. 析出产物分析腐蚀过程中,金属会与溶液中的物质发生反应,生成各种化学物质。

可以通过质量分析仪器(如质谱仪、能谱仪等)对析出产物进行分析,以了解腐蚀机理和化学反应过程。

3.3. 表面形貌观察通过扫描电子显微镜等高分辨率显微观察仪器,观察金属在腐蚀前后的表面形貌差异。

这有助于进一步了解腐蚀过程中金属表面的微观结构变化。

4. 防腐方法研究4.1. 表面处理通过涂覆保护层、表面镀层、阳极保护等方法,改变金属表面的性质,提高其抗腐蚀性能。

4.2. 添加抑制剂在腐蚀介质中添加一定浓度的抑制剂,可以阻止金属与介质发生反应,从而有效减缓金属腐蚀速率。

4.3. 电化学防腐利用电化学方法,在金属表面形成保护膜或阻挡层,阻止腐蚀介质进一步侵蚀金属。

5. 结论通过电化学腐蚀与防腐的实验研究,我们可以深入了解金属元素的腐蚀行为,并根据实验结果分析腐蚀机理。

《2024年异种金属铝、铜和钨的真空扩散焊研究》范文

《2024年异种金属铝、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已成为许多领域的关键技术之一。

其中,真空扩散焊作为一种可靠的焊接方法,因其具有接头强度高、工艺简单等优点,在异种金属连接中得到了广泛的应用。

本文将重点研究铝、铜和钨这三种异种金属的真空扩散焊技术,探讨其焊接性能及影响因素。

二、铝、铜和钨的物理化学性质铝、铜和钨是三种常见的金属材料,具有不同的物理化学性质。

铝具有较低的密度和良好的导电性;铜具有良好的导热性和导电性;钨则具有较高的熔点和良好的耐高温性能。

这三种金属在工业应用中常常需要相互连接,因此研究其真空扩散焊技术具有重要意义。

三、真空扩散焊原理及工艺真空扩散焊是一种通过加热、加压和保温等过程使金属原子相互扩散,从而实现焊接的方法。

在铝、铜和钨的真空扩散焊过程中,首先需将待焊金属表面清洁处理,然后置于真空环境中进行加热。

在加热过程中,金属原子获得足够的能量,开始相互扩散,形成冶金结合。

最后,通过保温和冷却过程,使焊接接头达到所需的强度和性能。

四、铝、铜和钨的真空扩散焊研究1. 焊接性能研究铝、铜和钨的真空扩散焊过程中,焊接性能受多种因素影响。

首先,焊接温度是影响焊接性能的关键因素。

适当的焊接温度可以促进金属原子充分扩散,形成良好的冶金结合。

其次,保温时间也对焊接性能产生影响。

保温时间过短,金属原子扩散不充分;保温时间过长,则可能导致接头过烧,降低接头强度。

此外,焊接压力、金属表面粗糙度等因素也会对焊接性能产生影响。

2. 影响因素分析(1) 焊接温度:焊接温度对铝、铜和钨的真空扩散焊过程具有显著影响。

适当提高焊接温度可以促进金属原子充分扩散,提高接头的强度和性能。

然而,过高的焊接温度可能导致接头过烧,降低接头的耐热性和耐腐蚀性。

(2) 保温时间:保温时间对焊接过程同样具有重要影响。

保温时间过短,金属原子扩散不充分;保温时间过长,可能导致接头过烧。

因此,选择合适的保温时间对于获得良好的焊接接头至关重要。

Cu_Al异种金属连接的研究现状

Cu_Al异种金属连接的研究现状
铜与铝 都 具 有 良 好 的 塑 性 是 采 用 压 焊 的 有 利 条 件 。铜铝异种金属接头大多采用摩擦焊 、闪光焊 、超声 波焊 、真空扩散焊等方法 [ 15 - 19 ] ,摩擦焊是焊接铜铝时 较常用的一种压焊方法 。摩擦焊是在材料的塑性变形 与流动的基础上 ,通过界面上的扩散与再结晶冶金反 应实现连接的固态焊接方法 ,异种材料熔点差异的影 响较小 ,因此可以用于焊接异种金属 。
关键词 : C u /A l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 [ 1 ] 。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 [ 2, 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 [ 4 ] 。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 [ 5 ] 。
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 [ 11 ] 。
哈尔滨工业大学的钱乙余等人对 Cu /A l接触反应

铝铜异种材料搅拌摩擦焊接接头微观组织与性能

铝铜异种材料搅拌摩擦焊接接头微观组织与性能

MATERIALS REPORTS2019,Vol.33,铝铜异种材料搅拌摩擦焊接接头微观组织与性能孟强车倩颖2,3,王快社2,3,张坤打王文2,3,黄丽颖2,3,彭湃2,3,乔柯2,31北京赛福斯特技术有限公司,北京1011072西安建筑科技大学冶金工程学院,西安7100553功能材料加工国家地方联合工程研究中心,西安710055采用搅拌摩擦焊接(Friction stir welding,FSW)对6061-T6铝合金和紫铜异种金属进行了连接。

研究结果表明,将紫铜置于后退侧、搅拌针向铝合金侧偏置0.5mm时,可获得成型优良的接头。

对接界面处,铝铜异种金属发生充分混合流动,在微区內形成了层片状交织结构。

焊核区晶粒细化,接头內部形成了AI2C u、AIC u和Al4Cu9金属间化合物,其形成机制为固态扩散。

微观组织的均匀性和金属间化合物对样品显微硬度分布具有显著影响。

铝合金侧的热影响区硬度值最低,呈现热软化效应。

接头抗拉强度达到紫铜母材抗拉强度的75.5%,断裂位置位于铝侧热影响区,拉伸断口呈现韧脆混合断裂特征。

关键词搅拌摩擦焊接铝铜异种材料微观组织力学性能中图分类号:TG456文献标识码:AMicrostructure and Mechanical Properties of Dissimilar Joint of Aluminium Alloy and Pure Copper by Friction Stir WeldingMENG Qiang1",CHE Qianying2,3,WANG Kuaishe2,3,ZHANG Kun1,WANG Wen2,3,HUANG Liying2,3, PENG Pai2,3,QIAO Ke2,31Beijing FSW Technology Co.,Ltd.,Beijing1011072School of Metallurgical Engineering,Xi'an University of Architecture and Technology,Xi'an7100553 National and Local Joint Engineering Research Center for Functional Materials Processing,Xi'an710055T he dissimilar joint of6061-T6aluminum alloy and pure copper were successfully carried out by friction stir welding(FSW)in this work.The results showed that high-quality welded joint can be obtained when the pure copper was placed at the retreating side,and stir pin was placed0.5mm offset the aluminum alloy.The regional lamellar structure was formed in terms of intensive metal flow of aluminum alloy and pure copper at the joint interface.In addition,the grains were refined in the nugget zone.Several intermetallic compounds like A^C u,AIC u and AI4CU9were generated in the joint,presenting a formation mechanism of solid-state diffusion.Additionally,the homogeneity of microstructure and intermetallic compounds exhibited a great impact on the distribution of microhardness.The lowest hardness was located at the heat affected zone of the alumi­num alloy side,showing the effect of thermal softening.The ultimate tensile strength of the joint reached75.5%of that of pure copper.The frac­ture position was located in the heat affected zone of aluminum alloy side,and the tensile fracture surface featured the mixed ductile-brittle frac­ture.Key words friction stir welding,aluminum-copper dissimilar materials,microstructure,mechanical properties0引言紫铜具有优良的导电、导热、加工、焊接性能,广泛应用于航空航天、电子、化工等领域。

铜铝异质金属火焰钎焊试验研究

铜铝异质金属火焰钎焊试验研究

铜铝异质金属火焰钎焊试验研究闫飞;孙钦德;徐道荣;吴圣川【摘要】选用AlSiLaSr、锌铝8213、8515三种钎料研究LF6/Cu火焰钎焊.并通过金相显微镜,扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对焊后接头进行金相分析,形貌和物相分析.结果表明:8515钎料的钎焊工艺效果较好,焊缝中的Cu5Zn8相、α-Al相和β-Cu相较多,Cu9Al4相和CuAl相次之,AlCu5较少.钎料中加入少量的稀土元素不仅可以细化焊缝中的晶粒,而且可以使焊缝的组织更加致密.焊缝中大量的脆性相的产生,导致过渡区和焊缝中心区的硬度明显升高,同时也导致接头的强度降低.要获得较好的接头,必须调整焊接的工艺参数,保证钎缝中的脆性相呈不连续分布或弥散状态存在.%It was chosen that three solders of AlSiLaSr,Zn-Al solder 8213 and 8515 to braze Cu/LF6 by means of the flarme. And through optical microsope,seanning electron microscopy (SEM) and X-my diffraction (XRD) the joints rafter welding were carried out the metallogrsphic analysis,morpholosy and phase analysis. The results showed that :the brazing effect of Zn-Al solder 8515 was best in three solders.There were more Cu5Zns phase, α-Al phase and β -Cuphase,Cu9A14phase and CuAl phase followed,and less AlCu5 phase in the brazing seam region. A small amount of rare earth elements in the filter metal can not only refine the grain in the weld ,and the microstructure in the welding can be more compact.The arising of a large number of brittle phases in the brazing seam region resulted in that the hardness of the central area and the transition zones was significantly higher than that of the base metal ,while the strength of the joint decreased.To get a betterjoint,welding process parameters should be adjusted to ensure that the brittle phases in the brazing seam brazing region are a discontiguous distribution or an existence in the form of the dispersion state.【期刊名称】《电焊机》【年(卷),期】2011(041)003【总页数】5页(P65-69)【关键词】LF6/Cu;火焰钎焊;脆性相【作者】闫飞;孙钦德;徐道荣;吴圣川【作者单位】合肥工业大学材料科学与工程学院,安徽,合肥,230009;合肥工业大学材料科学与工程学院,安徽,合肥,230009;合肥工业大学材料科学与工程学院,安徽,合肥,230009;合肥工业大学材料科学与工程学院,安徽,合肥,230009【正文语种】中文【中图分类】TGA57.19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点而发展迅速,已广泛应用于各领域和国防建设中,用量仅次于钢铁材料,成为第二大金属材料。

架空输电线路中的铜铝电化学腐蚀效应分析

架空输电线路中的铜铝电化学腐蚀效应分析
2 State Grid Zhejiang Electric Power Company, Hangzhou 310007, China; 3 State Grid Shaoxing Electric Power Company, Shaoxing 312300, China) Abstract: In allusion to a case of 500 kV circuit conductor fracture fault, the induction current was measured and calculated, the clamp temperature rise experiments were carried out and the ingredients of the ground wires were analyzed. This paper confirmed that the copper clamp and aluminium conductor in strong acid rain for a long time were the conductor fracture fault causes to form the galvanic corrosion and disruptive discharge, so as to lead to the electric arc burnout of conductors. This paper proposed that in acid rainy area aluminium alloy ingredient clamp could be selected preferentially and if the copper ingredient clamp was chosen, the surface of conductors needed examining frequently to find whether they had galvanic corrosion or not to prevent the malfunction caused by galvanic corrosion. Key words: galvanic corrosion; induction current; ground lead; acid rain

铜铝异种金属钎焊问题及其对策

铜铝异种金属钎焊问题及其对策

铜铝异种金属钎焊问题及其对策闫飞;徐道荣【摘要】铜铝异种金属在钎焊过程中会出现缺陷,如焊缝中生成金属间化合物,母材出现溶蚀以及焊缝的腐蚀等,这与钎焊工艺参数的选择密切相关.钎焊温度过高和保温时间过长都会引起焊缝中生成脆性相(CuAl2),并造成母材溶蚀;钎料和钎剂选择不当则会导致焊缝严重腐蚀,因此,在铜铝异种金属的钎焊过程中,选择合适的钎焊工艺参数对于获得良好的焊缝质量具有重要的作用.概括了铜铝异种金属钎焊过程中可能会出现的缺陷,详细介绍了其形成机理,针对这些缺陷提出了应对措施,并就铜铝异种金属钎焊今后的发展作出了展望.【期刊名称】《电焊机》【年(卷),期】2009(039)007【总页数】4页(P62-65)【关键词】镁铜铝;脆性相;溶蚀;腐蚀;工艺参数【作者】闫飞;徐道荣【作者单位】合肥工业大学,材料科学与工程学院,安徽,合肥,230009;合肥工业大学,材料科学与工程学院,安徽,合肥,230009【正文语种】中文【中图分类】工业技术第 39 卷第 7 期2009 年 7 月雹珲俄 ElectricWelding MachineV01.39No.7JuL2009铜铝异种金属钎焊问题及其对策闰飞,徐道荣(A 肥工业大学材料科学与工程学院,安徽合肥 230009) Shortcomingsandmeasuresin thebrazingprocessof aluminumandcopper YANFei,XUDao-rong (MaterialScienceandEngineeringCollge,HefeiUniversityofTechnology,Hefei230009,China) Abstract:The shortcomingsin the brazingprocessof the Al/Cudissimilar metalsarebrittlephases,thecorrosionof basemetal,thedissolution of theweldingandsoon.Theyaremainlycausedhythe inappropriatechoiceof brazing technical parameters.Thehigherbrazingtemperatureandthe longerholdingtimecanresult in brittlephases(CuAl2),aswell asthe dissolution of the materials.Theimproper selectionof solders andfluxes will lead tomoresenouscorrosionof the welding.Tochoosethe best technologyparameters for thegoodquality of theweldingin thebrazingprocessof copperandaluminumis becomingextremelyimportant.Thisarticleoutlined the defects mayoccurin the brazing processofcopperandaluminum,desc.ribeditsformationmechanismin detail,andmadea number of responsemeasuresin viewof these shortcomings.Atlast,italso madethe future developmentprospectaboutcopperand aluminum brazing dissimilar metals. Key words :aluminumcopperalloy;brittlephases ;corrosion;dissolution ;technical parameLers O 前言铜和铝都是制造导电体的材料,铜的价格相对铝来说较为昂贵,并且铝的密度是铜的三分之一。

焊接接头的电化学腐蚀行为与机制研究

焊接接头的电化学腐蚀行为与机制研究

焊接接头的电化学腐蚀行为与机制研究在工程领域中,焊接是一种常见的连接方法,它通过熔化和凝固金属材料,将两个或多个工件连接在一起,形成一个坚固的接头。

然而,焊接接头在使用过程中常常会遭受电化学腐蚀的侵蚀,导致结构的破坏和性能的下降。

因此,研究焊接接头的电化学腐蚀行为与机制,对于提高焊接接头的耐腐蚀性能具有重要意义。

焊接接头的电化学腐蚀行为主要包括阳极和阴极反应。

在焊接接头中,焊缝和热影响区通常是腐蚀的主要部位。

焊缝中的金属晶界和含有氧化物夹杂物的存在,使得焊缝成为一个易于发生腐蚀的区域。

而热影响区由于焊接过程中的高温热处理,会导致晶粒的生长和相组成的改变,进而影响了热影响区的耐腐蚀性能。

焊接接头的电化学腐蚀机制涉及到多种因素,包括金属材料的化学成分、晶界结构、氧化物夹杂物的分布以及环境中的腐蚀介质等。

这些因素相互作用,导致焊接接头在不同腐蚀环境下表现出不同的腐蚀行为。

例如,在酸性环境中,焊接接头往往会发生酸蚀和晶间腐蚀;而在碱性环境中,焊接接头则容易发生碱蚀和应力腐蚀开裂。

为了研究焊接接头的电化学腐蚀行为与机制,许多科学家和工程师采用了各种表征方法和实验手段。

例如,他们使用电化学测试技术,如极化曲线和交流阻抗谱,来研究焊接接头的腐蚀速率和电化学行为。

同时,他们还利用显微镜、扫描电子显微镜和能谱仪等表征手段,对焊接接头的微观结构和元素分布进行分析。

这些研究方法的应用,为我们深入了解焊接接头的电化学腐蚀行为提供了重要的实验数据和理论依据。

除了实验研究,理论模拟也是研究焊接接头电化学腐蚀行为与机制的重要手段之一。

通过建立适当的模型和假设,利用数值计算方法和计算机仿真技术,可以模拟焊接接头在不同腐蚀环境下的电化学行为。

这种理论模拟的方法,可以帮助我们更好地理解焊接接头的腐蚀机制,并预测焊接接头在实际使用中的腐蚀行为,从而指导焊接接头的设计和材料选择。

总之,焊接接头的电化学腐蚀行为与机制研究对于提高焊接接头的耐腐蚀性能具有重要意义。

《动力电池用铜-铝异质金属蓝光-近红外复合激光焊接接头组织与性能研究》范文

《动力电池用铜-铝异质金属蓝光-近红外复合激光焊接接头组织与性能研究》范文

《动力电池用铜-铝异质金属蓝光-近红外复合激光焊接接头组织与性能研究》篇一动力电池用铜-铝异质金属蓝光-近红外复合激光焊接接头组织与性能研究一、引言随着新能源汽车的迅猛发展,动力电池的能量密度与安全性能日益受到重视。

其中,铜/铝异质金属在动力电池的制造中因其优良的导电性和导热性而广泛应用。

然而,铜和铝的物理性质差异较大,传统的焊接方法难以实现高质量的连接。

因此,本文针对动力电池用铜/铝异质金属,采用蓝光-近红外复合激光焊接技术进行焊接,并对其接头组织与性能进行了深入研究。

二、研究方法1. 实验材料实验采用动力电池中常用的铜和铝异质金属材料作为研究对象。

2. 蓝光-近红外复合激光焊接技术采用蓝光-近红外复合激光焊接技术对铜/铝异质金属进行焊接。

该技术结合了蓝光的高能量密度和近红外光的深穿透能力,有效解决了传统焊接方法中能量利用率低、焊接质量差等问题。

3. 接头组织与性能分析对焊接后的接头进行组织观察和性能测试,包括金相显微镜观察、X射线衍射分析、显微硬度测试、拉伸试验等。

三、实验结果与分析1. 接头组织结构通过金相显微镜观察发现,蓝光-近红外复合激光焊接后的铜/铝异质金属接头具有致密的焊缝和均匀的组织结构。

在焊缝区域,铜和铝之间的过渡区域呈现清晰的层状结构,没有明显的缺陷和气孔。

2. 焊接接头的性能(1)显微硬度:通过对焊缝区域进行显微硬度测试发现,焊缝区域的硬度分布均匀,且高于母材的硬度。

这表明蓝光-近红外复合激光焊接技术能够有效地提高铜/铝异质金属接头的硬度。

(2)拉伸性能:拉伸试验结果表明,采用蓝光-近红外复合激光焊接技术得到的铜/铝异质金属接头具有较高的拉伸强度和延伸率。

这表明该焊接技术能够有效地提高接头的力学性能。

(3)耐腐蚀性能:通过对接头的耐腐蚀性能进行测试发现,蓝光-近红外复合激光焊接后的铜/铝异质金属接头具有良好的耐腐蚀性能,能够满足动力电池在恶劣环境下的使用要求。

四、讨论与结论通过本文对动力电池用铜/铝异质金属蓝光-近红外复合激光焊接接头的组织与性能进行了深入研究。

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Co p r nd p e a Alo r su e b me s i g Ta e l rz to c r e .T r s t s o t t h c ro in ly we e tdid y a urn fl poa ia in u v s he e uls h ws ha t e o r so
5 m 5 mmx mm铜 片 和 5 m 5 mmx m 铝 片 0 mx O 2 0 mx O 3m
定的理论意义和工程价值 。
若 干 ,使用 H1 1i2钎 料 在箱 式 电阻 炉 s 4 1 ASl x一 — 0 中进行钎 焊 。焊 接工 艺 如表 1 所示 。
※基金项 目 : 江苏科技大 学本 科创 新项 目。 s E E&T cHN。L Y VIw 科技视界 I cINc E 。G E
【 要】 摘 通过电化 学 T f 曲线的测试 , 室温 3 % al e 在 . 氯化钠溶液 中, 5 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 , 一定 的保 温温 度 下 , 长保 温时 间, 以提 在 延 可
11 试验 材料 . 表 1 实验 提供 的 4组 试样 的焊接 处理 工艺
试样 编号 保温温度( 保 温时间( i) 施加压力( ) ℃) mn
1 2 3 4 6 0 4 6 0 4 65 4 65 4 2 2 4 2 0. 1 0 O 0
Z eja gJa gu,1 0 3 C ia h nin in s 2 2 0 , hn )
【 bt c]h l t ce i lcr s n poe i fw l d inso Dsm l e l oncoso A s at ee c ohm c o oi r re o e e o t f ii irM t net n f r T er a r o p ts d i s a aC i
但 主要 集 中于工 艺 的研 究 , 其 焊缝 的 电化学 对
腐蚀 行为研 究 的鲜 有 报道 。特 别是 铜铝 接 头在 焊合 后, 由于它 的 电阻极 为微 小 , 着 接头 长 时 间使 用或 随 搁之 较 长时 间不 运 转 , 免 会 出现 腐蚀 现 象 , 而严 难 从
重影响了工程构件 的安全性 。另外 由于接头的寿命
u d rt e c ran tmp r t r . n e h e t i e e a u e
【 yw rsDsi l tlWe e itEet ce cl ors n Ke od 】 i mir a; l dj n;l r hmia cr i s a me d o co oo
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
Th s a c n Co r so fDism i r M e a n e to so p e n l y e Re e r h o r o i n o si l t lCo n c i n f Co p r a d Al a o
图 1 表 2中可 以看 出试样 1的 自腐 蚀 电流远 远小 及 于试样 2 因此 , 样 1的耐 腐蚀 性 能 比试样 2的耐 , 试
去 除, 让焊缝完全露出 , 为研究工作面 , 50 、 作 用 0# 80 、2 0 、5 0 水砂纸 逐级打磨 、 0# 10 # 10 # 抛光 . 然后将
S in e & tc n lg iw ce c eh oo yve
项 目与课 题
科 技 视 界
21年O 月第0 期 02 1 2
铜铝异种金属钎焊接头的 电化学腐蚀性能研究
朱 晓欧 王晓丽 陆鹏程 罗 畅 镇江 220 ) 1 0 3 ( 江苏科技大学材料 科学与工程学院 江苏
rs t c fw le o ti bt ri i oe p rpit pesr a d i mae i i h og rh ligt ei a e o ed dji s e e f mp sd apo r e rsue n f d t n te l e odn i sn n t a n me
S i n e& t c n l g iw ce c eh oo yve
21 02年 0 月第 0 1 2期
科 技 视 界
项目 与课题
1 电化学腐 蚀试 验 . 2 切 取 2 mx0 m 的焊 后试 样 , 将 铝片 打磨 0m 2 m 先
首先 , 我们先考虑压力对耐蚀性的影响。 我们从
无法 估计 , 工艺 因素 影 响复 杂 , 头 的腐 蚀 问题 已引 接
起广泛的腐蚀科研机构 的重视。 因此 , 本文针对 四种
不 同的焊接 工艺制 备 的铜铝 钎 焊接 头进 行 了 电化学 实验 , 其接 头部 位 的耐腐 蚀 性 能 进行 了研究 , 有 对 具

本实验采用 的基体材料为纯铜(u和纯铝(1 c) A) ,
ZHU a — n W ANG ao i LU ng he LUO Xi o—o Xi -l Pe -c ng Cha ng
( c o l f ae il S i c n n iern ,in s ies yo ce c n eh oo y S h o o tras ce ea dE gn eig Ja guUnv ri f i ea dT c n lg , M n t S n
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 。 目前 国 内外 关 于铜 铝钎 焊 报道 比较

1 试 验 材 料 及 方 法
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