The invention relates to an ultrasonic assisted semi-solid welding method for aluminum alloy and magnesium alloy, which relates to a welding method for aluminum alloy and magnesium alloy. The aim of the present invention is to solve the problem that the welding method of traditional aluminum alloy and magnesium alloy has high welding temperature, resulting in brittle intermetallic compound, and the welding method using intermediate layer needs vacuum or gas protection environment, and the welding efficiency is low. Ultrasound-assisted semi-solid welding methods: 1. Selection of filler metal composition; 2. Preparation of filler metal; 3. Pretreatment to obtain the components to be welded; 4. Applying ultrasonic vibration after reaching the welding temperature, welding under the action of ultrasonic cavitation. Beneficial effects: 1. Improve the welding efficiency of Al and Mg, eliminate the intermetallic compounds in the weld; 2. Flexible selection of solder. 3. The composition of solder is flexible. 4. Low temperature during welding. Fifth, the application position of ultrasound is flexible. 6. Low cost and strong adaptability. The invention is mainly used for welding of aluminium alloy and magnesium alloy.
【技术实现步骤摘要】
一种铝合金与镁合金的超声辅助半固态焊接方法
本专利技术涉及一种铝合金与镁合金的焊接方法。
技术介绍
目前世界范围的环境恶化和能源危机等问题使得轻质合金,如铝合金、镁合金等的应用越发广泛。汽车制造、电子产品等行业的诸多零部件都会涉及到铝镁异种合金的焊接。然而,由于铝、镁具有不同的原子半径、电负性等,使得这两种材料的焊接接头中容易产生硬脆的金属间化合物。金属间化合物一般具有较低的韧性,在接头承受外力时易产生裂纹,成为接头失效的源头。因此,专利技术一种能够消除铝镁接头中金属间化合物的焊接方法,对促进铝镁接头的广泛应用有很大的促进作用。目前常用的铝镁异种合金的焊接方法有搅拌摩擦焊,爆炸焊,钨极气体保护焊等。中国专利CN105522246B专利技术了一种半固态焊接方法,它先将焊料熔化,而后在焊料冷却过程中施加半固态搅拌并保温(使得焊料液相率为50~60%),最后对母材施加振动并注入焊料,而后对焊缝施压完成焊接。利用该方法可以获得力学性能高、使用性能好的构件,这种方法具有可焊材料范围广,生产效率高等优点。中国专利CN104400170A专利技术了一种铝合金超声半固态涂覆钎焊方法,它将Sn-Pb-Zn-Ag-Cu钎料升温至270-300℃后对铝合金表面进行超声辅助涂覆,而后将镀好的铝合金冷却至180~210℃的半固态状态,最后在半固态条件下进行施压和保温,完成钎焊。这种钎焊方法适合大面积铝合金的钎焊,工艺简单,可保证良好的钎焊公益性和接头力学性能,是一种具有良好的应用前景且简单实用的铝用低温钎焊技术方案。中国专利CN102861986A提出了一种含复合中间层的镁合金与铝 ...
【技术保护点】
1.一种铝合金与镁合金的超声辅助半固态焊接方法,其特征在于它是按以下步骤完成的:一、钎料成分选择:钎料成分的选择原则为不与镁或铝反应生成硬脆的金属间化合物;二、钎料制备:根据合金相图,按照步骤一的钎料成分以钎料的固液相区间端点差值不低于20℃确定钎料组份,并制备钎料,且焊接温度在钎料的固液相区间选取,得到钎料;三、前处理:依次使用砂纸和超声波分别对铝合金和镁合金的表面进行打磨和清洗,再放在焊接所用夹具上,布置方式为对接或搭接,将步骤二得到的钎料放置铝合金和镁合金两板中间,且在铝合金和镁合金两板外侧施加相向压力,得到待焊接组件:四、焊接:对待焊接组件加热,至达到焊接温度,然后施加超声波振动,在超声空化作用下进行焊接,焊接结束后,冷却至室温,即完成铝合金与镁合金的超声辅助半固态焊接。
【技术特征摘要】
1.一种铝合金与镁合金的超声辅助半固态焊接方法,其特征在于它是按以下步骤完成的:一、钎料成分选择:钎料成分的选择原则为不与镁或铝反应生成硬脆的金属间化合物;二、钎料制备:根据合金相图,按照步骤一的钎料成分以钎料的固液相区间端点差值不低于20℃确定钎料组份,并制备钎料,且焊接温度在钎料的固液相区间选取,得到钎料;三、前处理:依次使用砂纸和超声波分别对铝合金和镁合金的表面进行打磨和清洗,再放在焊接所用夹具上,布置方式为对接或搭接,将步骤二得到的钎料放置铝合金和镁合金两板中间,且在铝合金和镁合金两板外侧施加相向压力,得到待焊接组件:四、焊接:对待焊接组件加热,至达到焊接温度,然后施加超声波振动,在超声空化作用下进行焊接,焊接结束后,冷却至室温,即完成铝合金与镁合金的超声辅助半固态焊接。2.根据权利要求1所述的一种铝合金与镁合金的超声辅助半固态焊接方法,其特征在于步骤一中所述的钎料为Sn-Zn钎料或Zn-Al基钎料。3.根据权利要求2所述的一种铝合金与镁合金的超声辅助半固态焊接方法,其特征在于步骤二中当钎料为Sn-Zn钎料时,且Sn-Zn钎料为Sn-30Zn,焊接温度为200~300℃;当钎料为Zn-Al基钎料时,且Zn-Al基钎料为Zn-20Al,焊接温度为420~470℃。4.根据权利要求1所述的一种铝合金与镁合金的超声辅助半固态焊接方法,...
【专利技术属性】
技术研发人员:李政玮,许志武,闫久春,
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学,
类型:发明
国别省市:黑龙江,23
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