低体积分数SiC_p/Al复合材料封装盒体搅拌摩擦焊研究

作     者：高增 程东锋 王鹏 牛济泰 GAO Zeng;CHENG Dong-feng;WANG Peng;NIU Ji-tai

作者机构：河南理工大学材料科学与工程学院焦作454003 哈尔滨工业大学材料科学与工程学院哈尔滨150001 

出 版 物：《硅酸盐通报》 (Bulletin of the Chinese Ceramic Society)

年 卷 期：2017年第36卷第5期

页      面：1735-1739页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：河南省高等学校重点科研资助项目(15A430007) 河南理工大学金属材料及加工工程学科发展基金资助项目(60622/005) 

主　　题：铝基复合材料 碳化硅颗粒增强 搅拌摩擦焊 显微组织 

摘      要：碳化硅颗粒增强铝基复合材料具有优异的性能,在许多领域都备受青睐,然而焊接性较差,成为制约其广泛应用的瓶颈难题。本文采用搅拌摩擦焊的方法,实现了低体积分数SiC_p/Al复合材料封装盒体的连接。试验中采用圆锥形WC-Co合金搅拌头,搅拌头轴肩直径为10 mm,锥头直径3 mm,锥尾直径5 mm,搅拌针高度2.5 mm,采用下压力控制方式,焊接工艺参数为:下压力控制在2 k N,搅拌头倾角为3°,搅拌头转速为1500 RPM,焊接速度保持在120 mm/min,下压深度为2.55 mm,能够获得表面及内部质量良好的焊接接头。经过搅拌摩擦焊后,搅拌区的碳化硅颗粒尺寸更加细小,分布也更加均匀,搅拌区中没有出现孔洞、沟槽等搅拌摩擦焊常见缺陷。热机影响区内部分布着大量严重变形的结构,这主要是由于母材组织被拉长后伴随着塑性流动而产生的较大变形。母材区的平均硬度值最高,为61.9 HV3,搅拌区的平均硬度为58.3 HV3,热机影响区的平均硬度最低,为55.4 HV3。