Hoch -Silizium -Aluminiumschweißmethode

[China Aluminium Network] Schweißmethoden, die hohe Siliciumdioxid und Aluminiumoxid verbinden können, umfassen: Fusionsschweißen, Löt- und Festphasenschweißen. Die Leistung von Fusions-geschweißten Fugen ist schlecht, und im Allgemeinen ist ein Schweißen mit hoher Energiendichte mit einem schnellen Wärmeradfahren und einem geringen Wärmeeingang, einschließlich Elektronenstrahlschweißen und Laserschweißen, hilfreich, um die durch Fusionsschweißen verursachten Defekte zu reduzieren. Daher in den letzten Jahren in diesem Gebiet, die in den letzten Jahren durchgeführt wurden. Die Lötvermittlung ist eine Metallschweißmethode, bei der das Metall nach dem Schmelzen des Grundmetalls geschmolzen wird und der Raum nach Auflösung und Diffusion mit dem geschmolzenen Metall gefüllt ist. Die Festkörperschweißtechnologie bezieht sich auf die Schweißmethode, die den statischen oder dynamischen Druck auf die Oberfläche der Schweißzahl nach dem Erhitzen ausübt, und ohne Erhitzen, und verfestigt die beiden Materialien, wenn das Grundmaterial nicht schmilzt. Reibungsschweißen, Diffusionsschweißen, Explosionsschweißen, Ultraschallschweißen usw. sind alle Beispiele. Hochdruck Silicium Aluminiumlegierung verfügbare Druckschweißmethoden sind: Reibschweißen, Vakuumdiffusionsschweißen und so weiter.
Laserschweißstudien haben gezeigt, dass Materialien mit hohem Siliziumaluminium unter Verwendung von Fusionsschweißverfahren mit geringer Leistung verbunden werden müssen. Aufgrund des hohen Gehalts an Si in der Legierung werden in der Metallstruktur der Schweißnaht die nadelartige eutektische Silizium und dicke Platten-ähnliche Polygone gebildet. Das primäre Silizium, die Matrix stark gebrochen; Das Metall im Nahmängelregion ist anfällig für Überhitzung und Kornwachstum, was zu einer signifikanten Abnahme der mechanischen Eigenschaften der Schweißnaht und des Verlusts des Nutzungswerts führt. Das Laserschweißen hat die Vorteile einer großen Leistungsdichte, des großen Verhältnisses der Tiefe zur Breite der Schweißnaht, der kleinen Wärmezone, einer kleinen Schrumpfung und Deformation und einer schnellen Schweißgeschwindigkeit. Diese Schweißmethode eignet sich zum Schweißen mit hohem Silizium-Aluminium. Zhang Weihua et al. untersuchten die Mikrostruktur und die Eigenschaften von ZL109 -Silizium -Aluminium -Legierungs -CO2 -Laserschweißverbindungen und erhielten dichte und feinkörnige Verbindungen. Der Wärmeeingang des Schweißens hat einen signifikanten Einfluss auf die mechanischen Eigenschaften von Fugen, und der Wärmeeingang steigt und der Gelenkwiderstand steigt. Die Zugfestigkeit und Dehnung, nachdem beide Brechen zuerst zunahm und dann abnahmen. Als der Wärmeeingang 44 J/mm betrug, erreichte die Zugfestigkeit und -dehnung nach dem Brechen einen großen Wert, der 121,2 MPa bzw. 4,3%betrug.
Elektronenstrahlschweißelektronenstrahlschweißen verwendet Hochgeschwindigkeitselektronen, die von einem hohen elektrischen Feld erzeugt werden, um nach dem Fokussierung einen Elektronenstrom zu bilden. Er trifft auf den geschweißten Teil des Metalls, verwandelt seine Leistung in Wärme und schweißt das geschweißte Metall. Der Elektronenstrahl hat eine hohe Energiedichte, eine starke Penetrationsfähigkeit, ein großes Verhältnis von Tiefe zu Breite der Schweißnaht, schnelles Schweißgeschwindigkeit und niedrige Eingangsenergie, sodass die wärme betroffene Zone gering ist und die Verzerrung des Schweißs gering ist. Daher ist die Elektronenstrahlschweißqualität gut und die mechanischen Eigenschaften der Schweißnaht hoch. Shi Lei et al. führten Vakuumelektronenstrahlschweißen an Kolbenkronen und geschmiedeten Kolbenröcken von Alsi12Cumgni -Aluminiumlegierungs -Extrusionsgüssen aus und untersuchten die Mikrostruktur und die mechanischen Eigenschaften von Schweißverbindungen unter optimierten Prozessbedingungen. Die Ergebnisse zeigen, dass die Fugen gut geformt sind, es keine offensichtliche Wärmezone gibt und die Schweißnaht eng ist. Die Schweißzone besteht hauptsächlich aus feiner α-Al-Phase, α+sitektisch, primärer Kristallsilicium und Mg2SI und anderen Stärkungsphasen; Die Mitte der Schweißnaht wird gebildet. Es ist ein feiner gleicher Kristall und ein Dendrit; Die verschmolzene Zone besteht hauptsächlich aus Säulenkristallen. Die Gelenkfestigkeit ist nicht niedriger als die des Squeeze -Guss -Elternmetalls. Die Härte der Schweißnaht ist höher als die des übergeordneten Metalls. Eine große Anzahl von zerrissenen und dissoziierten Oberflächen wird auf der Zugfrakturfläche der geschweißten Verbindung verteilt und zeigt eine spröde Fraktur.
Anders als Löt- und Schweißmethoden wird das konventionelle Löschen die Verwendung von (oder im Prozess automatisch generierten) Lötmaterial mit einer niedrigeren Schmelztemperatur als das Grundmetall verwendet. Die Betriebstemperatur ist niedriger als der Festkörper des Grundmetalls und höher als der Flüssigkeit des Lötmaterials. Eine Schweißtechnik. Während des Löschens wird das Werkstück normalerweise vom gesamten Körper oder gleichmäßig auf der Löckchen -Naht erhitzt. Daher ist die relative Deformation des Werkstücks und der Restspannung der geschweißten Gelenk viel kleiner als die des Schweißens. In der heutigen Fertigungsindustrie werden in der Herstellung von Hochsilicon-Aluminiummaterialien in der Herstellung von Luft- und Raumfahrtmaschinen im Allgemeinen in hochpräzisen Geräten verwendet. Für diese Geräte, die schweißten, sind die Auswirkungen auf das Werkstück ebenfalls gering. Da die Aluminiumlegierung mit hoher Silizium eine harte Siliziumphase enthält, hat das Lot schlechte Benetzungseigenschaften für die Reihe von Materialien, und es ist schwierig, eine wirksame Verbindung durch eine gewöhnliche Lötmethode zu erreichen. Hou Ling et al. führen Hochschild-Aluminium-Löttests durch. Die Ni-Cu-P-, AU- und Cu-Schichten wurden zuerst auf das 65SI35Al-Legierungs-Substrat vorgebracht, und dann wurden die Ni-Cu-P-, Au- und Cu-Schichten getrennt plattiert, was seine Lötleistung effektiv verbesserte. Unter Verwendung von SN-PB-, SN-Ag-CU-, SN-IN- und SN-BI-Löttern zur Durchführung einer Lötanalyse auf 65SI35Al-Legierungsproben mit unterschiedlichen Beschichtungen im Ofen, einschließlich der Verwendung von metallurgischer Mikroskopie und Spektroskopie. Die analytische Funktion (EDS) der Rasterelektronenmikroskopie und andere Testmethoden wurden verwendet, um die Mikrostruktur, Morphologie und Phasenzusammensetzung der geschweißten Verbindungen zu untersuchen. Der Einfluss von Lötprozessparametern auf die Qualität der verspannten Gelenke der 65SI35Al -Legierung wurde analysiert. Die Ursachen von Makrofehlern und Mikrodefekten in Gelenken und die Unterschiede in den Benetzungseigenschaften von Lötmaterialien für verschiedene Beschichtungen.
Reibschweißschweißschweißen ist die Verwendung der Wärme, die durch die Endgesichter der Werkstücke erzeugt wird, die sich gegenseitig und die Reibung bewegen, so dass die Enden den thermoplastischen Zustand erreichen und dann schnell geschmiedet werden, um die Schweißmethode zu vervollständigen. Diese Schweißmethode wurde seit langem nicht mehr untersucht. Es war ein 1991 vorgeschlagener Prozess, wurde aber auch schnell entwickelt. N. Arodririguez et al. studierte das Reibschweißen von A319 und A413 Aluminium-Silicon-Gusslegierungen. Die experimentellen Ergebnisse zeigen, dass der Abstand zwischen den Partikeln in der Schweißzone abnimmt und die entsprechende Härte zunimmt. Ji Yajuan et al. untersuchten die Härte, die Mikrostruktur und die mechanischen Eigenschaften von Reibungsschweißverbindungen von ZL114A -Aluminiumlegierung unter verschiedenen Parametern. Experimentelle Ergebnisse: Die Mikrostruktur des Schweißzentrums ist ein feiner gleicher Kristall. Die Siliziumpartikel wurden im Schweißprozess verfeinert und bedeckten gleichmäßig die gesamte Schweißzone. Das Korn der Schweißnaht war klein, gleichmäßig und dicht, und es wurden keine Mängel wie Blaslochrisse beobachtet.
Das Diffusionsschweißen Diffusionsschweißen ist die Verwendung einer lokalisierten plastischen Verformung zwischen den Kontaktmaterialien, die bei hohen Temperaturen, die enge Haftung zwischen den Oberflächen und die Interdiffusion zwischen den Oberflächen zur Erzeugung von Metallbindungen, eine bestimmte Form von integralen Gelenken erhalten. Die Interdiffusion zwischen Atomen ist die Grundlage für die Erstellung von Diffusionsverbindungen. Das Diffusionsschweißen erfordert die Verwendung relativ großer Drücke, erfordert eine hohe Präzision auf der Paarungsfläche, macht es schwierig, komplexe Komponenten gleichmäßig unter Druck zu setzen, und erfordert sogar teure und komplizierte Vorrichtungen. Daher sind Diffusionsschweißanforderungen mehr High-End. Das Diffusionsschweißen kann in unterschiedliches Material -Diffusionsschweißen, Diffusionsschweißen derselben Materials unterteilt werden, das Diffusionsschweißen der Zwischenschicht, das Diffusionsschweißen des überlagigen Forms, Isostat -Druckdiffusionsschweißen, Übergangsflüssigkeitsphasendiffusionsschweißen (TLP), unter denen die treue flüssige Phasenphasenphasenphasen -Phase -Phase -Phase -Schweißen (TLP) (TLP) unterteilt werden, unter denen die treue flüssige Phasenphasenphasenphasen -Phase -Phase -Phase (TLP) (TLP) unterteilt werden, unter denen die treue flüssige Phasenphasenphasenphasen -Phase -Phase (TLP) (TLP) unterteilt werden, unter denen die treue flüssige Phasenphasenphasenphasen -Phase -Phase (TLP) (TLP) eingeteilt werden. Diffusionsschweißen. (TLP) kombiniert die Vorteile von Löt- und Festphasendiffusionsschweißen zu einer neuen Verbindungsmethode. Das Prinzip besteht darin, die mittlere Schichtlegierung zu platzieren, die dem Matrixmaterial auf der Verbindungsoberfläche entspricht. Inländische und ausländische Gelehrte haben begonnen, die Methode zu vertiefen. Forschung. Die Forschung zu TLPs in China steckt noch in den Kinderschuhen. Es zielt hauptsächlich auf Schweißprozesse für einige unähnliche schwer zu schweißende Metalle ab. Im Vergleich zur Inlandsforschung ist die Forschungsrichtung des Auslandes in Ländern breiter. Es beinhaltet nicht nur die Erforschung des Prozesses, sondern auch die Simulation des TLP -Schweißens und konzentriert sich auf die Schlüsselfaktoren des TLP -Prozesses. Derzeit umfasst die Forschung zu TLP im In- und Ausland hauptsächlich die folgenden Aspekte: Ingenieur Wang Xuegang vom Shandong Electric Power Research Institute nimmt selbst entwickelte Fe-Ni-SI-B-amorphes Metallfolienband als Zwischenschichtmaterial und TLP-Prozess im offen Gas. In der geschützten Umgebung kann das im Schweißkraftwerk verwendete Stahlrohr eine kontinuierliche und gleichmäßige Schweißmikrostruktur und bessere mechanische Eigenschaften als manuelles Fusionsschweißen erhalten. Die Prozessparameter umfassen Materialienmaterial, Heiztemperatur, Haltezeit, Druck und Anforderungen für das Schweißen von Endflächen. Liu Liming und Niu Jitai et al. Gebrauchtes Vakuumdiffusionsschweißen an Schweißnaht Aluminiummatrix Composite SICW/606AL. Durch die Reihe von Experimenten zeigten die Ergebnisse, dass die Schweißtemperatur der Hauptprozessparameter ist, der die Stärke des Gelenks beeinflusst, wenn das Material zum Diffusionsschweißen verwendet wird. Wenn die Schweißtemperatur zwischen der Matrix im flüssigen zweiphasigen Temperaturbereich der Aluminiumlegierung liegt, erscheint auf der Bindungsoberfläche ein Flüssigmatrix-Metall, und es kann eine höhere Gelenkfestigkeit erhalten werden. Viele Forscher im In- und Ausland beteiligen sich in Diffusionsschweißforschung, aber es gibt nicht viele Untersuchungen zum Diffusionsschweißen von Siliziumaluminiumlegierungen. Die Forschungsaussichten und der Explorationsraum in diesem Bereich sind relativ langfristig.
Hochschild-Aluminium-Legierungen spielen eine wichtige Rolle in der Luft- und Raumfahrt-, Luftfahrt-, Automobil- und Weltraumtechnologie. Die Forschung zu Aluminiumlegierungen mit hohem Silicium-Aluminium wird immer eingehender. Bei der Entwicklung und Anwendung von Aluminiumlegierungen mit hohem Silizium und verwandten Schweißmethoden ist es auch ein großer Trend, mehr in die Schweißtechnologie zu investieren. Die Anwendung dieser Felder auf die Schweißverbindungen mit hohem Siliziumaluminium erfordert eine sehr hohe Leistung, verbunden mit dem hohen Silizium-Aluminiummaterial, das Silizium enthält, was leicht zu oxidieren ist und hohe Anforderungen für Hoch-Silizium-Aluminium-Schweißtechnologie und Schweißen hat Methoden. Schweiß- und Lötverbindungen können die Schweißanforderungen des Schweißs in einigen Anwendungen nicht erfüllen und fortgeschrittene Schweißmethoden verwenden - Diffusionsschweißen ist der Trend der Silizium -Aluminium -Legierungsschweißforschung.

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