由于铝基复合材料是由铝合金与增强体组合而成的一种新型材料,相对于单一或者成分均匀的材料而言,铝基复合材料的微观组织结构较为复杂,使得铝基复合材料的发展一直没有实质性的重大突破。近30年来,随着科学技术的逐渐发展,国内外的学者和研究者对于铝基复合材料的研究也越来越多,从而解决了很多铝基复合材料存在的难点。相对于连接方法来说,就提出并实现了多种方法。主要有固相焊、熔化焊以及钎焊三种方法。除了这三种应用较多的方法外,还有搅拌摩擦焊[7]、闪光对焊[8]和电容放电焊等方法。其中,由于钎焊的加热温度较低,不会使连接母材产生融化或者发生过热过烧等现象,而且在一定程度上避免了对于铝基复合材料中增强体的破坏,使得钎焊工艺在连接铝基复合材料上占据了很大的优势。正式钎焊所具有的优势,也使得铝基复合材料钎焊也得到了巨大的发展。其中,对于纤维增强铝基复合材料的主要钎焊方法包括扩散钎焊、火焰钎焊以及无添加剂加压钎焊;而对于颗粒增强铝基复合材料而言,电阻钎焊、真空钎焊以及保护气钎焊是比较常用的方法。87852
铝基复合材料由于其本身特性,使其不利于进行焊接处理,而钎焊可以改变这一困难,但是利用钎焊来完成铝基复合材料的连接还存在许多的难点,利用钎焊的方法来连接铝基复合材料还有很多方面需要改进[9-11]。目前,铝基复合材料的钎焊还是存在很多待解决的问题,其中,主要包括:
(1)铝基复合材料中的Al极易被氧化,氧化物会影响钎焊质量;论文网
(2)在制造铝基复合材料时材料间会发生反应,并且在界面处生成很厚的脆性物质,将会降低焊接接头质量;
(3)由于铝基复合材料是由铝合金以及增强体组成,使得其熔点不是很高,所以对于某些钎料来说,可能铝基复合材料的熔点甚至低于钎料的熔点,因此在进行钎焊过程中要严格控制温度,一般控制在5 ℃的误差范围内。但是当温度低于最佳钎焊温度将会使焊缝的剪切强度下降,也会影响钎料与铝基复合材料的融合;
(4)铝基复合材料中的固态增强相将会影响焊接钎料的润湿,阻碍钎焊的正常进行;
(5)钎焊过程中温度较高,容易使铝基复合材料的基体产生软化,因此焊后需要对焊件进行热处理以保持性能;
(6)铝基复合材料中的铝合金与增强体之间的导热系数和热膨胀系数等热物理性能相差巨大,导致钎焊过后在铝合金界面与增强体界面处产生大量的局部残余应力,以至于使焊接接头性能减低;
(7)由于铝基复合材料继承了铝的焊接特性,所以导致铝基复合材料的焊接特性并不是特别理想,只对于部分钎料的焊接特性良好。