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1.3.1SiCp/A1复合材料的焊接性分析
颗粒增强铝基复合材料由基体和增强相组成。一般基体是些塑性、韧性好的铝合金，焊接性一般都较好，而另一方面增强相SiC是一种具有高强度、高模量、高熔点、低密度和低线膨胀系数等特性的非金属颗粒，其焊接性很差。在连接这类材料时，要做到两方面的考虑，即除了要解决金属基体的结合外，还要解决金属与非金属的结合。所以在这种背景下，铝合金基体的焊接性并不是主要问题，主要的问题是增强相SiC与基体之间的连接。从化学相容性方面考虑，复合材料里头铝合金基体与增强相之间，在一个较大温度范围之间，一般都是是热力学不稳定的，一旦连接过程中加热的温度达到一定程度，两者之间就会发生反应，从而使界面强度降低[16]。因此我们看出，避免和抑制在连接时基体金属和增强相之间的反应，我们就有可能获得连接质量较好的铝基复合材料。所以，从冶金方面进行考虑，可加入一些比基体金属活性更强的元素与增强相反应，生成无害物质；从工艺上可以控制加热温度和时间使得反应得到避免或者限制。从物理相容性考虑，铝基复合材料中增强相的熔点一般都很高，所以在采用熔焊的方法时，在基体金属铝的液态熔池里头，存在着大量仍处于固态的增强相，这种情况严重影响到熔池中的传热和传质过程，从而使得熔池粘度增大、流动性降低，这些都会导致气孔增多、未焊透和未熔合等敏感性缺陷概率增大的后果。同时，在熔池凝固的过程当中，未熔增强相质点在凝固前沿集中偏聚，使得分布特点遭到破坏而使性能恶化。另外一方面，当增强相与基体的线膨胀系数相差较大时，会因为在焊接的加热和冷却过程中产生较大的内应力而导致界面的脱开[17]。