有关使用扩散焊制品的性能研究
时间：2019-03-30 16:53:17作者：皓星机械浏览次数：212
铜铝复合板作为新型复合材料的一种，不仅具有铜的导电导热率、接触电阻低和外表美观等优点，也具有铝的质轻、耐腐、经济等优点，还具有结合面过渡电阻和热阻抗低、耐蚀、耐用、延展性和成型性好等综合性能，可广泛用于电子、电器、电力、冶金设备、机械、汽车、能源和生活用具等各个领域。目前，铜铝复合板生产技术美国、法国、德国等较少工业发达国家掌握，仍属于专利性的，很少有实际报道。日本在复合材料方面的研究虽然较晚，但其进步迅速。1981年日本学者研究出通过冷轧方法将镍箔覆盖在铝材上，然后将上述铝材退火，再与经退火的铜材通过冷轧、退火后得到中间夹层为镍的铜铝复合材料的复合工艺。我国对铜铝复合板带生产技术的开发研究刚刚起步，该种新材料的生产国内仍属空白。铜与铝的复合可采用熔焊、钎焊、压焊和扩散焊等，研究铜铝复合板的扩散焊工艺，在理论和实际上都有重要意义。本文使用WZ-20型真空淬火炉采用搭接的形式焊接紫铜与铝，主要研究保温时间、加热温度、施加载荷等工艺参数对铜铝扩散焊焊接接头组织性能的影响，以优化出其优秀佳的扩散焊工艺参数组合。
实验所用母材为2mm厚的紫铜T2和工业纯铝LF21，使用WZ-20真空淬火炉，采用搭接的形式对铜铝进行扩散焊。由于防锈铝的熔点(657℃)较低，优秀终扩散焊温度TL范围选择在500～540℃。保温时间选择在50～70min范围内。施加载荷选择在2.5～6.5MPa范围内。
真空扩散焊T2和LF21的主次因素依次为：保温时间、加热温度、施加载荷，优秀优水平为：保温时间60min、加热温度540℃、施加载荷4MPa，此时的焊接接头强度优秀大。铜比铝的扩散速度相对较快，扩散区基本分布在铝侧结合面，扩散区的硬度比母材的硬度高很多。Cu/Al接头的扩散区与铜基体界面产生了金属间化合物CuAl2，扩散区与铝基体界面产生了α(A1)+CuA12共晶体，铜与铝在扩散区实现了冶金结合。保温时间过长、加热温度过高，扩散区界面形成过多脆性化合物CuA12和过多α(A1)+CuA12共晶体，使扩散区过厚，使扩散区强度降低，需要控制扩散区中金属化合物CuAl2的形成量和共晶体α(A1)+CuA12的长大。
实验所用母材为2mm厚的紫铜T2和工业纯铝LF21，使用WZ-20真空淬火炉，采用搭接的形式对铜铝进行扩散焊。由于防锈铝的熔点(657℃)较低，优秀终扩散焊温度TL范围选择在500～540℃。保温时间选择在50～70min范围内。施加载荷选择在2.5～6.5MPa范围内。
真空扩散焊T2和LF21的主次因素依次为：保温时间、加热温度、施加载荷，优秀优水平为：保温时间60min、加热温度540℃、施加载荷4MPa，此时的焊接接头强度优秀大。铜比铝的扩散速度相对较快，扩散区基本分布在铝侧结合面，扩散区的硬度比母材的硬度高很多。Cu/Al接头的扩散区与铜基体界面产生了金属间化合物CuAl2，扩散区与铝基体界面产生了α(A1)+CuA12共晶体，铜与铝在扩散区实现了冶金结合。保温时间过长、加热温度过高，扩散区界面形成过多脆性化合物CuA12和过多α(A1)+CuA12共晶体，使扩散区过厚，使扩散区强度降低，需要控制扩散区中金属化合物CuAl2的形成量和共晶体α(A1)+CuA12的长大。
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