文献类型：期刊文献

中文题名：填充泡沫Ti/AlSiMg复合钎料的70%SiCp/Al复合材料钎焊接头组织性能研究

英文题名：Study on the Microstructures and Properties of 70%SiCp/Al Composites Joints Brazed with Titanium Foam/AlSiMg Composite Filler Metal

作者：李娟 常子恒 赵宏龙 李立新 张英哲 涂泉 秦庆东 何鹏

第一作者：李娟

机构：[1]贵州理工学院贵州省轻金属材料制备技术重点实验室,贵阳550003;[2]中国航发贵州黎阳航空动力有限公司,贵阳550014;[3]哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室,哈尔滨150001

第一机构：贵州理工学院

年份：2023

卷号：59

期号：14

起止页码：92-105

中文期刊名：机械工程学报

外文期刊名：Journal of Mechanical Engineering

收录：CSTPCD;;EI(收录号：20233614689957);Scopus;北大核心:【北大核心2020】；CSCD:【CSCD2023_2024】；

基金：国家自然科学基金(51964011);贵州省科技计划(黔科合基础[2020]1Y235);贵州省教育厅青年科技人才成长(黔教合KY字[2018]245);贵州理工学院学术新苗培养及创新探索专项(GZLGXM-13);贵州理工学院高层次人才科研启动(XJGC20190916)资助项目。

语种：中文

中文关键词：钎焊;复合材料;泡沫钛;界面组织;力学性能

外文关键词：brazing;composites;titanium foam;interfacial microstructure;mechanical property

摘要：针对高体积分数SiCp/Al复合材料加工性差的问题,填充泡沫Ti/AlSiMg复合钎料对70%SiCp/Al复合材料进行了钎焊,探索了钎焊温度、保温时间和焊接压力对接头组织和性能的影响。在700℃、60 min和10 MPa条件下钎焊所得接头剪切强度最高,其值为119 MPa,断裂发生在复合材料上,断口中大量的韧窝显示出韧性断裂特征。研究结果表明,温度不低于650℃时可获得Ti7Al5Si12界面层及其原位增强的钎缝。保温时间对接头组织结构具有一定的影响,在700℃下焊接且保温时间不少于60 min时,界面处优先生成连续的Ti7Al5Si12化合物界面层,再生成Ti(Al,Si)3化合物,随着时间的延长,Ti7Al5Si12化合物有破碎、疏松的倾向,保温时间为60 min时所得接头剪切强度最高,其接头组织结构为“复合材料/Ti7Al5Si12/混合层/Ti7Al5Si12/复合材料”。焊接压力不影响接头组织结构,但会影响界面层厚度、致密度和界面结合力,在保证工件完整的条件下提高压力有利于提高接头力学性能。
Aiming at the poor processability of the high-volume SiCp/Al composites,the brazing of 70%SiCp/Al composites with Ti foam/AlSiMg composite filler metal has been studied.The effects of brazing temperature,holding time and welding pressure on the microstructures and properties are investigated.The results show that the joint having the maximum shear strength of 119 MPa is brazed at 700℃,60 min and 10 MPa.The fracture occurs on the composites,and there are a large number of dimples in the fracture surface which shows the characteristics of ductile fracture.Ti7Al5Si12 can generate at not less than 650℃.The holding time has a certain influence on the joints’microstructure.Ti7Al5Si12 preferentially forms at the interface,and then Ti(Al,Si)3 generates.Ti7Al5Si12 tends to be broken and loose with the continuation of the insulation process.The joint kept for 60 min at 700℃has the maximum shear strength,whose interface structure is“Composite/Ti7Al5Si12/mixed layer/Ti7Al5Si12/Composite”.The brazing pressure does not affect the microstructure of the joints,but it affects thickness,density and bonding strength.It can improve the mechanical properties of the joints by increasing the pressure under the condition of ensuring the integrity of the workpieces.