存时间和环境对铜铝焊丝显微组织和力学性能的
admin 添加于 2015-12-30 10:33
存时间和环境对铜铝焊丝显微组织和力学性能的影响
铜和铝的连接是目前焊接领域研究的一个热点,在一些行业以铝代替铜符合可持续发展战略要求。铜铝焊丝是目前铜铝连接中使用最为广泛的一种钎料。但是铜铝焊丝本身所具有的一些特点给焊接带来了一些困难,锌铝钎料出现的“脆断”问题成为制约其发展的主要障碍之一。 本文采用金相观察、扫描电子显微镜、x射线衍射分析、显微硬度和拉伸试验等分析测试手段,研究了在自然环境和高温、高湿环境中放置过程中钎料组织和性能的变化,并研究了A1含量和微量碱土元素对这种变化的影响。 研究表明,钎料ZnAl15在室内环境中放置时,随着放置时间的延长,铜铝焊丝的抗拉强度和断后伸长率逐渐降低,显微硬度逐渐升高,当放置7个月后,钎料的抗拉强度从236N/mm2下降到168 N/mm2,断后伸长率从83%下降到30%。钎料组织中的黑色的α相的体积百分比随时间延长逐渐增加。 当钎料中A1含量为20%时,钎料组织中出现A1的偏聚,钎料的抗拉强度从236 N/mm2提高到264 N/mm2,断后伸长率从83%下降到70%,显微硬度从41.3HV0.1上升到48HV0.1。在室内放置时,钎料的组织和性能变化与ZnAl15一致。 当钎料中添加微量的碱土元素时,铜铝焊丝的抗拉强度从236 N/mm2提高到358N/mm2,断后伸长率从83%下降到44%,显微硬度从41.3HV0.1上升到72.6HV0.1。在室内环境放置时,钎料显微硬度继续上升,塑性严重下降。 当钎料在95℃干燥环境放置10d后,钎料的晶粒长大,抗拉强度和显微硬度变化不大；当钎料在115℃水蒸气环境中放置66h后,钎料的组织发生了明显的改变,出现了大量的条纹组织,钎料的抗拉强度提高,显微硬度上升,出现明显的“脆断”现象。 铜铝焊丝在放置过程中出现的“脆断”现象可能是过饱和的α相和β相发生分解以及晶间腐蚀共同作用的结果。