SiCpAl复合材料焊接技术的研究现状与展望.pdf

SiC / Al复合材料焊接技术的研究现状与展望 p 陈国庆　 　 甄公博　 　 冯吉才 (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) 文　 摘　 阐述了SiC / Al复合材料(PEA)焊接过程中的常见问题及相应的解决措施。 对国内外PEA 焊 p 接的研究进展进行了综述及评价,并且对其发展前景进行了展望。 关键词　 铝基复合材料,碳化硅颗粒增强,焊接 Development and Outlook in Welding of SiC Particle Enhanced Aluminum Matrix Composites Chen Guoqing　 　 Zhen Gongbo　 　 Feng Jicai (State Key Laboratory of Advanced Welding andJoining,Harbin Institute of Technology,Harbin　 150001) Abstract　 The paper describesthecommonproblemsandcorrespondingsolutionsinweldingtheSiCparticleen- hanced aluminum (PEA) matrix composites. Then,thedevelopment of PEAwelding in Chinaandabroadissumma- rized. Afterward,the future prospect for the development of the PEA welding is discussed. Key words　 Aluminum composites,SiC Particle-enhanced,Welding 0　 引言 (1)界面反应。 在焊接过程中,复合材料的金属 颗粒增强铝基复合材料(PEA)由于具有较高的 基体与增强相通常会发生交互作用,降低复合材料的 比强度和比模量,以及尺寸稳定性好、抗振、不老化和 性能。 以SiC/ Al 复合材料为例说明,其中的液态Al [1] 会与SiC发生如下反应: 抗宇宙射线等众多优点 。 颗粒增强材料具有成本 + + 低廉、制备工艺简单等优点,有潜力实现工业化大批 4Al(L) 3SiC(S) →Al C (S) Si(S) 4 3 [2] 该反应不仅会消耗SiC/ Al 复合材料中的SiC增 量生产,因而成为当前PEA 的研究重点 。 由于PEA 的增强相与基体之间的物化性能差异 强相,且脆性相Al C 也会使接头显著脆化。 此外, 4 3 很大,熔焊时焊缝成形较差,且在高温下容易发生界 Al C 还会与水发生反应生成乙炔,故在潮湿环境中 4 3 面反应。 因而,尽快解决 PEA 的焊接性问题是实现 接头易发生低应力腐蚀开裂。 因此,防止界面反应是 其应用价值的关键。 现阶段,PEA 在各领域均取得 这类金属基复合材料焊接的关键问题。 [3]