高硅鋁合金攪拌摩擦焊及激光焊的工藝研究.pdf

1、高硅鋁合金因其密度低、線膨脹系數(shù)低、比強度高等特點，而廣泛應用于電子封裝領域。但是高硅鋁合金內硅顆粒含量較多，因此其熔焊性能較差，具有較高的裂紋傾向。
　　本文采用脈沖激光焊機針對Al-27Si進行了表面脈沖激光熔敷焊接試驗，通過調整電流、焊速、脈寬和頻率，系統(tǒng)分析各參數(shù)對焊縫成形質量及形狀尺寸的影響規(guī)律。結果表明:提高電流、脈寬和頻率，均能增加熱輸入，增大熔深;增大焊速，焊縫熔深減小，魚鱗狀波紋寬度增大。綜合分析，在電流90A，

2、脈寬2ms，頻率30Hz，焊速200mm/min焊接規(guī)范下，能得到成形質量很好的焊縫。
　　然后，采用攪拌摩擦焊接方法分別對Al-27Si、Al-50Si進行焊接試驗。研究表明，Al-27Si、Al-50Si合金FSW接頭可分為母材區(qū)、焊核區(qū)、軸肩影響區(qū)和熱機影響區(qū)四個區(qū)域。母材組織為α-Al基體和較大硅顆粒;焊核區(qū)組織為少量α-Al基體和彌散分布的細小硅顆粒;軸肩影響區(qū)內硅比焊核區(qū)細小;熱機影響區(qū)是焊核區(qū)與母材的過渡區(qū)域，該區(qū)域

3、硅顆粒也得到細化。旋轉速度的增加，將導致“洋蔥環(huán)”形狀明顯，細小硅的數(shù)量增多，顯微硬度增大。當轉速達到1200r/min時，焊核區(qū)顯微硬度平均值達220HV0.2，比母材高100HV0.2。分析認為Si顆粒的細化作用是顯微硬度上升的主要原因。隨焊速降低，各區(qū)域內硅的尺寸減小。在轉速為1200r/min、焊速為50mm/min、下壓量為0.2mm的焊接規(guī)范下，Al-27Si合金的同種焊接和Al-50Si合金的同種焊接均能實現(xiàn)良好的連接。<