3003铝合金钎焊用低熔点铝基钎料及钎焊技术研究

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1、考责n{夕人fSouthChinaUniversityofTechnology硕士学位论文3003铝合金钎焊用低熔点铝基钎料及钎焊技术研究作者姓名肖晴学科专业材料加工工程导指教师李小强教授所在学院机械与汽车工程学院论文提交日期2015年4月Researchonaluminumbasedfillermetalwithlowmeltingpointforbrazing3003aluminumalloyandthecorrespondingbrazingtechnologyADissertationSu

2、bmittedfortheDegreeofMasterCandidate:XiaoQingSupervisor:Prof.LiXiaoqiangSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China分类号：TG454学校代号：10561学号：201220101694华南理工大学硕士学位论文3003铝合金钎焊用低熔点铝基钎料及钎焊技术研究作者姓名：肖晴指导教师姓名、职称：李小强教授申请学位级别：工学硕士学科专业名称：材料加工工程研究方向：材料制备、成形及计算机

3、应用论文提交日期：2015年4月20日论文答辩日期：2015年6月5日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：2015年月日答辩委员会成员：主席：肖志瑜委员：刘允中，杨超，龙雁，李小强华南理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研宄做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：K日期

4、：2015年6月8日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：研宄生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南理工大学。学校有权保存并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅(除在保密期内的保密论文外)；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许米用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。本学位论文属于：□保密，在年解密后适用本授权书。0不保密，同意在校园网上发布，供校内师生和与学校

5、有共享协议的单位浏览；同意将本人学位论文提交中国学术期刊(光盘版)电子杂志社全文出版和编入CNKI《中国知识资源总库》，传播学位论文的全部或部分内容。(请在以上相应方框内打“V”）作者签名：日期：2015年6月8曰指导教师签名日期2015年6月8日摘要3003铝合金为Al-Mn系防锈铝合金，具有加工性、抗蚀性及焊接性良好等优点，被广泛应用在航空航天、汽车、机械等领域。钎焊作为既精密又方便的连接方法，对铝合金件的连接意义重大，但铝基钎料的熔点较高，使得铝合金钎焊的应用受到限制。本文在Al-Si-Cu

6、三元钎料的基础上，添加Zn元素希望降低钎料的熔化温度，提高铺展性和钎焊接头强度。采用正交试验的方法设计并制备出9种不同成分的钎料，对它们进行熔点测试、铺展性测试和微观组织观察，研究了Cu、Zn、Si含量对钎料组织和性能的#影响，并对钎料成分加以优化，制备了Al-20Cu-10Zn-7.5Si(10)钎料。选取具有最优钎##焊工艺特性的低熔点钎料Al-25Cu-5Zn-7.5Si(7)和Al-20Cu-10Zn-7.5Si(10)对3003铝合金进行了钎焊连接试验，分析了不同的钎焊温度和保温时间工艺

7、对钎焊接头组织和性能的影响规律。结果表明，Cu、Zn元素对钎料合金熔化特性的影响最大，提高它们的含量都能显著降低钎料的固、液相线温度，但是与Cu元素相反，Zn元素含量越高，钎料的熔化区间越大；一定范围内提高Cu、Zn、Si元素的含量对钎料的铺展性都是有利的。新型Al-Si-Cu-Zn钎料主要由三种相构成：α(Al)固溶体基体、枝晶间不连续分布的第二相θ(Al2Cu)和弥散分布的针状/块状Si相。θ(Al2Cu)相和Si相是脆性相，当Cu、Zn元素含量都较高时会使它们的晶粒变得粗大，且钎料中的共晶组

8、织明显减少。#比较采用两种不同钎料的钎焊接头，发现Al-20Cu-10Zn-7.5Si(10)钎料优势明显。钎焊接头由钎缝中心区和两侧扩散区组成，钎缝中心区共有α(Al)固溶体基体、沿固溶体晶界不连续网状分布的θ(Al2Cu)、细针/块状的Si相和细小的AlFeMnSi四个相，扩散区由靠近母材的元素扩散层和向钎缝中心齿状生长α(Al)固溶体层组成。#采用Al-20Cu-10Zn-7.5Si(10)钎料，当钎焊温度从540℃提高到580℃(保温时间为20min)或保温时间从10min