Hàn các vật liệu composite nền nhôm

(1) Đặc tính hàn của vật liệu composite nền nhôm chủ yếu bao gồm cốt liệu dạng hạt (bao gồm cả dạng sợi) và cốt liệu dạng sợi. Các vật liệu được sử dụng để gia cường chủ yếu bao gồm B, CB, SiC, v.v.

Khi hàn và nung nóng các vật liệu composite nền nhôm, Al trong nền dễ phản ứng với pha gia cường, ví dụ như sự khuếch tán nhanh chóng của Si trong kim loại phụ vào kim loại nền và sự hình thành lớp giòn. Do sự khác biệt lớn về hệ số giãn nở tuyến tính giữa Al và pha gia cường, việc nung nóng không đúng cách sẽ gây ra ứng suất nhiệt tại giao diện, dễ dẫn đến nứt mối hàn. Ngoài ra, khả năng thấm ướt giữa kim loại phụ và pha gia cường kém, do đó bề mặt hàn của vật liệu composite phải được xử lý hoặc nên sử dụng kim loại phụ đã được hoạt hóa, và nên sử dụng phương pháp hàn chân không nếu có thể.

(2) Vật liệu hàn và quy trình hàn B hoặc vật liệu composite nền nhôm gia cường hạt SiC có thể được hàn, và xử lý bề mặt trước khi hàn có thể được thực hiện bằng cách mài bằng giấy nhám, làm sạch bằng bàn chải dây, rửa bằng kiềm hoặc mạ niken không điện phân (độ dày lớp phủ 0,05mm). Kim loại phụ là s-cd95ag, s-zn95al và s-cd83zn, được nung nóng bằng ngọn lửa oxyaxetylen mềm. Ngoài ra, có thể đạt được độ bền mối nối cao bằng cách hàn cạo với chất hàn s-zn95al.

Hàn chân không có thể được sử dụng để kết nối các vật liệu composite nền nhôm 6061 gia cường sợi ngắn. Trước khi hàn, bề mặt cần được mài nhẵn bằng giấy nhám 800, sau đó được làm sạch bằng sóng siêu âm trong acetone rồi tiến hành hàn trong lò. Chủ yếu sử dụng que hàn Al-Si. Để ngăn chặn sự khuếch tán của Si vào kim loại nền, có thể phủ một lớp màng chắn bằng lá nhôm nguyên chất lên bề mặt hàn của vật liệu composite, hoặc có thể chọn que hàn b-al64simgbi (11,65i-15mg-0,5bi) có độ bền hàn thấp hơn. Nhiệt độ nóng chảy của que hàn nằm trong khoảng 554 ~ 572 ℃, nhiệt độ hàn có thể là 580 ~ 590 ℃, thời gian hàn là 5 phút, và độ bền cắt của mối hàn lớn hơn 80 MPa.

Đối với vật liệu composite nền nhôm gia cường bằng hạt than chì, phương pháp hàn trong lò có môi trường bảo vệ hiện là phương pháp thành công nhất. Để cải thiện khả năng thấm ướt, cần sử dụng chất hàn Al Si có chứa Mg.

Tương tự như hàn chân không nhôm, khả năng thấm ướt của vật liệu composite nền nhôm có thể được cải thiện đáng kể bằng cách đưa hơi Mg hoặc hút Ti vào và thêm một lượng Mg nhất định.


Thời gian đăng bài: 13/06/2022