阳极氧化对超声波焊接6063铝合金与PPS的影响

作     者：俞伟元 张涛 王有良 Yu Weiyuan;Zhang Tao;Wang Youliang

作者机构：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 兰州理工大学机电工程学院甘肃兰州730050 

出 版 物：《稀有金属材料与工程》 (Rare Metal Materials and Engineering)

年 卷 期：2022年第51卷第1期

页      面：241-248页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0806[工学-冶金工程] 1010[医学-医学技术（可授医学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 0703[理学-化学] 080201[工学-机械制造及其自动化] 1009[医学-特种医学] 

基　　金：国家自然科学基金(52061023) 甘肃省高校创新基金(2020A-025) 兰州理工大学红柳优青项目(062004)。 

主　　题：阳极氧化 超声波焊接 6063铝合金 聚苯硫醚 力学性能 

摘      要：为实现铝合金与塑料的有效连接,采用磷酸阳极氧化工艺对6063铝合金表面进行预处理,使用超声波金属焊接机对6063铝合金与聚苯硫醚(PPS)进行焊接。结果表明:未经处理的6063铝合金与PPS超声波焊接接头抗剪强度随着焊接时间、焊接压力的增加先增大后减小,当焊接压力和焊接时间分别为0.5 MPa和6 s时,可获得最大抗剪强度1.41 MPa。经磷酸阳极氧化后的6063铝合金/PPS接头抗剪强度达到16.92 MPa,约为未阳极氧化处理接头强度的12.6倍,结构的失效形式为界面开裂和PPS部分内聚断裂。经扫描电镜观察分析,超声波焊接的声流效应产生的声压梯度使PPS嵌入6063铝合金表面阳极氧化处理后形成的多孔结构,形成齿状咬合的机械互锁结构,同时多孔结构有利于增强界面处的分子间作用力,进而实现6063铝合金/PPS异种材料的良好结合。