1.1铝基复合材料概述

铝基复合材料，是在铝或铝的合金中加入其他材料所形成的一种具有金属特性的复合材料，其中前者为复合材料中的基本材料称为基体材料，后者是添加材料称为增强材料或增强体。

1.1.1  铝基复合材料分类

（1）纤维增强金属基复合材料

对于连续纤维增强铝基复合材料，其增强体主要有碳化硅纤维、硼纤维、氧化铝纤维和碳纤维等[5]。这种铝基复合材料具有比模量高、高温性能好、比强度、导电、导热性好的优点,成为复合材料的主要类型。它的缺点是制造工艺复杂,加工温度高,性能波动,成本高,导致其未能得以大规模工业应用。

（2）颗粒增强金属基复合材料

颗粒增强金属基复合材料颗粒的直径一般在0.1～1.0μm之间，粒子体积分数可以高达到 90%，通常在颗粒体积小于 10%时，几乎起不到增强作用[6]。颗粒增强型铝基复合材料的增强体主要有TiC、Al、SiC、O和石墨颗粒，解决了纤维增强型铝基复合材料增强纤维制备成本贵的问题[7]。

1.1.2  铝基复合材料的特点

（1）低密度

铝基复合材料的密度在2.8左右,几乎与一般铝合金相当,比钢低2/3,对于同等几何尺寸的零件,其重量仅有钢制的1/3左右。

（2）高比强度

颗粒增强型铝基复合材料的性能主要决定于铝合金的种类,增强体的特性、含量、分布以及界面状态等。如果基体中加入了高强度、高模量的陶瓷颗粒,则陶瓷颗粒增强的铝基复合材料将具有很高的比模量和比强度[8]。颗粒增强的铝基复合材料,其强度在400～700 MPa之间,与一般结构钢相当,比强度则为一般结构钢的3倍左右。

（4）好的导热性能

    导热性是另一个重要的热性能。铝基体中在纤维方向上具有很好的导热性，纤维横向的导热性为铝的2/3左右。在-20℃—140℃时其沿纤维方向的导热性优于铜。

（5）高的耐磨性

    与基体合金相比，铝基复合材料则表现出良好的抗磨损性能，并随着加入颗粒数量的增多和尺寸的减小而变强。材料的耐磨性的好坏主要取决于增强相之间的相互制约、强化机制及与基体在变形过程中的协调作用[9] 

（7）较低的断裂韧性

颗粒增强铝基复合材料的断裂韧性比相应基体合金的断裂韧性低,这在一定程度上就使颗粒增强铝基复合材料推广应用受到限制[10]。

1.2铝基复合材料焊接研究现状

1.2.1  熔化焊

1.2.2  扩散焊

1.2.3  钎焊

1.2.4  电阻焊

1.2.5  摩擦焊

1.2.6  激光焊

1.3电子束焊接方法概述

1.3.1 电子束焊接概述

电子束焊（electron beam welding）是利用电子束作为热源的焊接方法。随着该技术的日趋成熟和广泛应用，电子束焊接在工艺和技术 (电子束填丝焊、电子束钎焊、局部电子束真空焊接、活性剂电子束焊接、电子束焊－钎焊复合焊、电子束－等离子弧复合焊接、电子束扫描焊接)方面都取得了重要进展[25]。文献综述

1.3.2 铝基复合材料电子束焊的特点

（1）SiCP/Al电子束焊缝的一个显著特点是在近缝区(部分液化HAZ区),出现球形和伸长的气孔。气孔大小和数目对接头强度有重要影响,气孔尺寸越大, 数量越多、接头有效承载面积就越小,测得的接头强度也越低[26]。

（2）电子束焊接时,SiC 颗粒存在于熔融液态基体中,从而降低了熔池金属的流动性,使其发生粘滞现象,使得扩散氢不易逸出,产生夹渣、气孔等缺陷,影响了焊缝的成形能力[27]。