Riċerka dwar proċess ġdid tal-ibbrejżjar ta' metalli differenti f'liga tal-aluminju 6063/aħmarġonta tar-ram
Astratt: Ġie żviluppat proċess ta 'ibbrejżjar ġdid b'metall differenti għal 6063 liga tal-aluminju/ġonta tar-ram aħmar. Dan il-metodu juża wajer tal-qalba tal-fluss taż-żingu-aluminju bħala materjal tal-iwweldjar, jgħaqqad il-karatteristiċi tal-iwweldjar TIG u l-ibbrejżjar, u għandu l-vantaġġi ta 'tħaddim konvenjenti u effiċjenza għolja. It-tixrib, is-saħħa tal-qtugħ u l-mikrostruttura tal-ġonta ġew analizzati billi jitqabblu mal-ibbrejżjar tradizzjonali fil-forn. Ir-riżultati juru li l-proċess il-ġdid tal-ibbrejżjar jista 'effettivament jirrealizza l-iwweldjar ta' 6063 liga tal-aluminju/ġonta tar-ram aħmar, u jikseb saħħa ta 'shear tal-ġonta ogħla, sa 70.2 N/mm2.
Kliem ewlieni: ġonta tar-ram tal-aluminju; ibbrejżjar; Wajer tal-ibbrejżjar bil-qalba tal-fluss; metall tal-mili ta' l-aluminju ta' zine.
L-aluminju u r-ram jintużaw ħafna f'oqsma bħat-trażmissjoni tal-elettriku, l-iskambju tas-sħana u l-ħtiġijiet ta 'kuljum minħabba l-konduttività elettrika u termali tajba tagħhom. Meta mqabbel mat-tnejn, il-konduttività elettrika u termali tal-aluminju mhumiex tajbin daqs ir-ram.
Il-prezz tas-suq tal-aluminju huwa 1/3 tar-ram, u d-densità tal-aluminju hija biss 1/3 tar-ram.
Mingħajr ma jiġu kkunsidrati l-proprjetajiet mekkaniċi u l-proprjetajiet elettrotermali, l-ispiża tal-materjali tal-aluminju għall-istess komponenti hija 1/9 tal-materjali tar-ram. Għalhekk, in-nies jużaw it-teknoloġija li "tissostitwixxi l-aluminju għar-ram" f'ħafna industriji biex inaqqsu l-ispejjeż tal-produzzjoni, bħall-preparazzjoni ta 'apparat mikroelettroniku, tagħmir tal-enerġija, batteriji tal-vetturi ibridi u batteriji tal-enerġija." Hemm ħafna modi biex tgħaqqad l-aluminju mar-ram, li jvarjaw minn proċess u Tibda minn aspetti differenti bħal materjali, iwweldjar bil-fużjoni u l-ibbrejżjar jistgħu jintużaw Fosthom, l-iwweldjar bil-fużjoni ta 'ġonot ta' aluminju/ram għandu effiċjenza għolja fil-produzzjoni u forma sabiħa, iżda l-ġonot huma fraġli, baxxi fis-saħħa u suxxettibbli għal. xquq; il-metodu tal-ibbrejżjar huwa kkontrollat strettament taħt il-premessa tat-titjib tal-kompożizzjoni tal-istann u l-proċess tal-ibbrejżjar, jistgħu jinkisbu ġonot tar-ram/aluminju b'rendiment eċċellenti tal-metodi tradizzjonali tal-ibbrejżjar huwa ostaklu għall-problema kbira tagħha.
Dan l-esperiment jadotta proċess ġdid tal-ibbrejżjar, li juża wajer tal-ibbrejżjar bil-qalba tal-fluss bħala l-materjal tal-iwweldjar, fjamma bħala s-sors tas-sħana, u metodu ta 'operazzjoni tal-iwweldjar bl-ark tal-argon tat-tungstenu, sabiex tinkiseb konnessjoni effiċjenti tal-liga tal-aluminju 6063/ġonta tar-ram aħmar.
Materjali u metodi tat-test:
Il-materjali tal-pjanċa tat-test użati f'dan it-test huma liga tal-aluminju 6063 u ram aħmar. Il-materjali tal-istann huma Zn75Al25 u Zn92AI8, żewġ wajers tal-ibbrejżjar bil-qalba tal-fluss taż-żingu-aluminju, u istann tal-qalba solida taż-żingu-aluminju b'komponenti korrispondenti. Il-flussi huma kollha CsF-AlF, li huwa fluss mhux korrużiv ta 'temperatura medja.
Mill-analiżi tar-riżultati tat-test, it-tixrib tal-istann tal-wajer tal-ibbrejżjar bil-qalba tal-fluss fuq liga tal-aluminju 6063 u ram mhix ħafna differenti minn dik tal-istann li jkopri l-fluss. Dan huwa dovut għall-punt tat-tidwib aktar baxx tal-liga taż-żingu-aluminju. Wara li jiddewweb malajr f'temperatura għolja, il-fluss likwifikat fil-ħin u jneħħi b'mod effettiv l-ossidi tal-wiċċ tal-metall bażiku, u jiżgura l-abbiltà tat-tixrib tal-istann mal-metall bażiku. Meta mqabbel ma 'Zn92Al8, Zn75Al25 għandu tixrib aħjar kemm jekk fuq pjanċa ta' liga tal-aluminju 6063 jew pjanċa tar-ram. It-tnejn jistgħu jinfirxu sew fuq liga tal-aluminju 6063. Madankollu, it-tixrib fuq ir-ram aħmar huwa medja. Iż-żona tat-tixrid ta 'Zn75Al25 hija ta' madwar 50mm, li hija aċċettabbli, filwaqt li dik ta 'Zn92Al8 hija biss madwar 30mm, li faċilment tista' tikkawża difetti waqt l-ibbrejżjar. Wieħed jista 'jara li hekk kif il-kontenut taż-żingu jiżdied, it-tixrib tal-istann fuq ir-ram isir agħar. Dan għaliex minbarra t-tensjoni tal-wiċċ, il-fatturi li jaffettwaw it-tixrib bejn l-istann likwidu u l-metall bażiku huma aktar importanti r-relazzjoni bejn l-istann u l-metall bażiku. L-elementi tal-aluminju u taż-żingu fl-istann se jinteraġixxu ma 'xulxin. Il-metall bażiku tar-ram jirreaġixxi biex jifforma komposti intermetalliċi. It-tixrid tal-istann taż-żingu-aluminju fuq ir-ram huwa relatat mal-forma u l-ammont ta 'komposti intermetalliċi prodotti. Meta l-kontenut tal-aluminju jkun baxx, se jiġu ġġenerati komposti intermetalliċi tar-ram-żingu, li għandhom punt ta 'tidwib għoli. Meta jiġu ġġenerati, se jikbru f'dendriti u rimjiet, li jfixklu t-tixrid ta 'istann likwidu.
Jista 'jidher mir-riżultati tat-test li meta l-ibbrejżjar 6063 liga tal-aluminju/ġonot tar-ram aħmar b'istannijiet differenti, is-saħħa tal-qtugħ tal-ġonot miksuba mill-proċess tal-ibbrejżjar il-ġdid hija akbar minn dik miksuba bil-metodu tradizzjonali tal-ibbrejżjar bil-fjamma. Is-saħħa ta 'shear tal-ġonta miksuba bl-użu ta' wajer tal-brejżing b'qalba tal-fluss Zn75Al25 hija l-ogħla, li hija 70.20 N/mm2.
Minn analiżi tal-proċess, meta l-proċess tal-ibbrejżjar tradizzjonali jintuża għall-ibbrejżjar tal-forn, il-metall tal-mili tal-ibbrejżjar u l-fluss jitqiegħdu fuq il-pjanċa tat-test bil-quddiem. Wara li l-metall tal-mili tal-ibbrejżjar jiddewweb f'temperatura għolja, jiddependi fuq it-tixrib tiegħu mal-metall bażiku biex spontanjament Nixxija fil-ħjata tal-ibbrejżjar biex tlesti l-konnessjoni tal-ibbrejżjar. Matul dan il-proċess, fatturi bħall-kwalità tal-wiċċ tal-metall bażiku, il-livell ta 'tqegħid tal-pjanċa tat-test, u d-distakk tal-ħjata tal-ibbrejżjar kollha se jaffettwaw il-kwalità tal-iwweldjar. Minħabba t-tixrib fqir ta 'Zn92Al8 fuq ir-ram, is-saħħa tal-shear tal-ġonta hija biss 26.96 N/mm, u difetti bħal nuqqas parzjali ta' fużjoni tal-ġonta huma suxxettibbli li jseħħu. Il-proċess tal-ibbrejżjar il-ġdid juża mili manwali tal-wajer, li huwa faċli biex topera u huwa simili għall-operazzjoni tal-iwweldjar bl-ark argon fil-metodu tal-iwweldjar bil-fużjoni. Għalhekk, tista 'tevita b'mod effettiv l-effetti tal-lakuni tal-ħjata tal-ibbrejżjar u effetti oħra, u tifforma weldjatura smin u sabiħa. Peress li l-mili tal-wajer u ż-żieda tal-fluss jitwettqu simultanjament, il-proporzjon tal-istann u l-fluss huwa ffissat xjentifikament, li jnaqqas ukoll id-difetti tal-iwweldjar ikkawżati minn tħaddim mhux xieraq. Għalhekk, f'termini ta 'metodi ta' proċess, il-proċess tal-ibbrejżjar il-ġdid għandu flessibilità, stabbiltà u affidabilità aħjar mill-ibbrejżjar tradizzjonali tal-forn.
Mill-analiżi tal-materjali tal-ibbrejżjar, is-saħħa tal-qtugħ tal-ġonot bl-użu tal-istann Zn75Al25 hija ogħla minn dik tal-istann Zn92Al8. Min-naħa waħda, dan huwa minħabba li l-prestazzjoni tat-tixrib ta 'Zn75A125 fuq liga ta' aluminju 6063 u ram hija aħjar minn dik ta 'Zn92Al8. Waqt l-iwweldjar, l-istann Huwa aktar faċli li tgħaddi u tixxarrab fil-ħjata tal-ibbrejżjar; min-naħa l-oħra, is-saħħa tal-shear tal-ġonta hija l-manifestazzjoni makroskopika tal-mikrostruttura tal-ħjata tal-ibbrejżjar, u aktar osservazzjoni u analiżi tal-mikrostruttura tal-ġonta hija meħtieġa.
Konklużjoni:
Għal materjali tal-istann tal-istess kompożizzjoni, il-ġonta tal-liga tal-aluminju/ram 6063 miksuba mill-proċess tal-ibbrejżjar il-ġdid għandha struttura aktar fina u densa u saħħa ta 'shear ogħla mill-ġonta brazed f'forn tradizzjonali; Materjal tal-istann Zn78A122 fuq ir-ram u l-aluminju It-tixrib u s-saħħa tal-qtugħ tal-ġonta huma ogħla minn dawk tal-ġonta tal-istann Zn92AI8.
L-istruttura tal-liga tal-aluminju 6063/ġonta tar-ram bl-użu tal-proċess tal-ibbrejżjar Zn75Al25 ġdid fuq in-naħa tal-aluminju tal-ħjata tal-ibbrejżjar hija distribuzzjoni ta 'netwerk abjad ta' preċipitat imgeżwer b'ewtektiku iswed (ax + zm); l-istruttura fuq in-naħa tar-ram hija kompost ta 'interface ta' soluzzjoni solida ta 'l-aluminju tar-ram-żingu, struttura z bajda massiva u struttura dendritika, u l-bqija huma numru kbir ta' iswed (ax1+ zm) eutectic.
Il-proċess il-ġdid tal-ibbrejżjar jista 'effettivament jirrealizza l-iwweldjar ta' 6063 liga tal-aluminju/ġonot tar-ram aħmar, b'tħaddim faċli, effiċjenza għolja tal-iwweldjar, u saħħa ta 'shear tal-ġonta għolja, sa 70.2 N/mm2.
