1。2。3铝合金扩散连接的应用

铝合金具有比刚度高、比强度高、高尺寸稳定性以及阻尼减振性等众多优越的性能，其 在汽车、电子和通讯、化工、机械、航空等众多领域内都具有极其重要的应用价值[16]。2009 年以当时国际上轻量化的自卸车的发展势头为依据，重汽集团专用汽车公司技术中心决定立 项研发铝合金的轻量化自卸车，目前已经研制成功[17]。近年来，国内外学者把铝合金的低密 度、高导热性与钢的高热强性、高硬度及耐磨性等特性结合起来，实现铝－钢结构的扩散连 接，产生了巨大的社会效益和经济效益。其中铝合金－不锈钢的扩散连接接头比较常见，比 如航天发动机和航天推进系统中采用了铝合金与不锈钢的管路结构[18,19]；在汽车工业生产中， 采用铝合金－不锈钢双金属焊接结构成为汽车轻量化的首选方案[20～25]。

1。3 研究本课题的目的和意义

目前多层结构换热器主要以不锈钢、钛、铜、铝合金等材料为主，其中铝合金换热器以 其耐腐蚀、重量轻而受到越来越多的重视。针对多层结构换热器的精密制造技术，采取扩散 焊接方法对铝合金多层结构进行焊接，掌握扩散连接的理论方法，了解铝合金扩散连接的难 点，掌握铝合金直接焊接与添加中间层扩散焊接异同，掌握设备的基本使用与操作。研究中 间层成分、扩散焊工艺参数等对多层结构强度、变形的影响，探索取得最佳工艺参数的途径， 分析成型构件的金相组织，进行力学性能检测，实现多层结构制造过程质量控制，在实现力 学性能指标的基础上，实现结构件的微小变形。

1。3。1 研究的主要问题 本课题研究的主要问题有两点：1)接头强度及致密性（焊合率），2)变形量。 用焊接方法连接的接头称为焊接接头，焊接接头包括焊缝、熔合区和热影响区三个部分。

焊接接头的力学性能取决于它的化学成分和微观组织，是以，影响焊缝化学成分和焊接接头 微观组织的因素，都会对焊接接头的性能产生一定的影响。接头致密性即为焊合率，常用气 密性试验、氨气试验、煤油试验、水压试验和气压试验等方法检验焊接接头的致密性。文献综述

对于焊接接头来说，其形式不同，对工件产生得焊接前后的变形的影响也会有差异。在 焊接热输入、焊缝截面积和焊接其它条件相同时，不同的接头形式对纵向变形量、横向变形 量和角变形量等也会有不同的影响。

1。3。2 拟采用的研究手段

焊接前做好准备工作，如清理焊接处附近位置的油污、锈等有利于增强接头强度，变形 量亦会有所减小；对比不加中间反应层和加中间反应层两种扩散连接方法得到的焊接接头的 强度和致密性，加中间反应层在一定程度上可以减小变形量；优化焊接工艺参数，真空扩散 焊的工艺参数的选择是否合理，在一定程度上影响着焊接接头的强度和变形量的大小，合理

控制焊接温度、焊接时间、真空度、焊接压力、加热及冷却时间等扩散焊工艺参数，可以增 加焊接实验的成功率。

2 试验材料与方法

2。1 试验材料

试验采用的母材为 6063 铝合金，尺寸为 40mm×25mm×1mm，中间层为钎料。

表 2。1 6063 铝合金的化学成分 （质量分数，%）

Si Fe Cu