鎂鋁合金 (Al-5056/Al-5A06) 與不銹鋼擴散焊
發(fā)布人：管理員 發(fā)布時間：2022-09-05
在大多數(shù)焊接試驗中使用了一種鎂鋁合金，其中鎂含量約為 6 wt.% (Al-5A06) 和耐熱不銹鋼 (1Cr18Ni9Ti)。這些基材的組成在中給出。早期結(jié)果表明，傳統(tǒng)的 316 不銹鋼在與 Al-Mg 合金結(jié)合時表現(xiàn)出與耐熱不銹鋼 (1Cr18Ni9Ti) 非常相似的性能。
在這項工作中使用的中間層是液態(tài)鎵、純鈦涂層、鈦、銅和鋁箔、鋁 6061 合金板、鋁硅釬焊箔、純鋅和鋅合金箔，以及活性釬焊箔（稱為 Incusil -ABA含有銀、銅、銦和鈦）。使用標(biāo)準(zhǔn)球裝箱方法測量所有涂層的厚度。
根據(jù)預(yù)期的焊接后演變，焊接直徑在 10 毫米到 25 毫米之間、長度從 5 毫米到 25 毫米之間的圓盤形樣品。所有樣品的焊接面均使用 600 號砂紙研磨并在 
丙醇中沖洗，然后將它們裝入擴散粘合機中。使用能夠監(jiān)測和控制粘合溫度和壓力的專用擴散粘合機在真空 (<0.01 Pa) 中粘合樣品。本工作中使用的真空擴散焊接機。在使用或不使用中間層焊接這些合金時，使用了寬泛的溫度、壓力和時間范圍。需要進行大量的焊接試驗來開發(fā)和優(yōu)化成功的焊接方法。
以前的工作表明，在低于 450 °C 的溫度下將鎂鋁合金和不銹鋼焊接時，它們之間會發(fā)生有限的反應(yīng)或不會發(fā)生反應(yīng)。因此，第一次真空擴散焊試驗是在 500 °C 和 5 MPa 的恒定壓力下在低于 10 -2 Pa (10 -4 mbar) 的真空中進行的。大多數(shù)樣品的加熱速率為每分鐘 60 °C，但在鋁合金熔點附近粘合的樣品除外，這些樣品需要快速加熱和較短的粘合時間。所有樣品均在爐內(nèi)冷卻，當(dāng)樣品溫度降至 150 °C 或更低時，對真空室進行排氣。
在 500 °C 下粘合的樣品強度非常低，并且在處理過程中失效。將焊接溫度提高到 510°C、530°C 和 540°C 并沒有顯著提高焊接強度。對斷裂表面的檢查表明兩種合金之間存在非常有限的反應(yīng)。這與之前將 6000 系列鋁與 316 不銹鋼擴散焊接的工作結(jié)果形成對比，后者在如此高的溫度下形成連續(xù)且粘附的金屬間化合物。氧化鎂（一種非常穩(wěn)定的耐火陶瓷）在 Al-Mg 合金表面上的存在似乎起到了防止 Al-Fe 金屬間化合物形成的擴散屏障的作用。對此焊接出來的整體效果非常好。
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