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鋁管行情
6061鋁板瞬時擴(kuò)散鏈接試樣尺寸大約mm長，直徑mm，作為相同尺寸接受體AlMMC被裝在一個專門準(zhǔn)備夾具中，如圖-所示，在位置控制模式下在KN萬能試驗機（INSTRON-）十字頭以.mm/min速度加載張力，使樣品經(jīng)歷了沿接合界面純剪切應(yīng)力。最大負(fù)荷除以接合面積，目是計算剪切強度。對每個連接條件下測試三個試樣，平均值被認(rèn)為是剪切強度（連接強度）。.掃描電子顯微鏡和能譜分析法在SEM（JEOL，JSM-）下觀察檢測拋光金相試樣結(jié)合界面。用背散射電子圖像模式和二次電子圖像模式研究微觀結(jié)構(gòu)。由EDS點分析法,確定不同相。而且依靠行掃描來研究擴(kuò)散過程。沿一條um長直線垂直到達(dá)接合界面并且保持連接中心線大約在中間，實施了對銅濃度變化線掃描。用背散射電子圖像模式和二次電子圖像模式，在SEM下也進(jìn)行了剪切測試試樣斷裂面研究。用EDS確定呈現(xiàn)在斷裂面上不同相。．結(jié)果和討論.標(biāo)準(zhǔn)復(fù)合材料標(biāo)準(zhǔn)AlMMC微觀結(jié)構(gòu)，如圖所低焊接壓力和更少表面光潔度需求優(yōu)點。然而，TLPD焊接過程完成需要一段很長時間，主要是因為其中等溫凝固階段(Natsumeetal.,)。這種技術(shù)商業(yè)應(yīng)用需要有足夠粘結(jié)強度，在了解微觀結(jié)構(gòu)變化和過程動力學(xué)后再開發(fā)。雖然已經(jīng)對不同單相金屬和合金TLPD連接過程進(jìn)行研究調(diào)查，但是對AlMMCTLPD粘接報告是有限。在單相鋁系合金TLPD粘接中用不同中間層材料，利用銅中間層已被證明是能夠成功連接常規(guī)鋁合金，并且粘結(jié)強度比得上已被報道過母體材料(Dray,)。再次，關(guān)于AlMMCTLPD連接出版文獻(xiàn)主要涉及使用不同厚度銅夾層研究連接情況發(fā)展，以達(dá)到足夠連結(jié)強度。用um厚銅夾層，在℃空氣環(huán)境中，研究SiC纖維增強AlMMCTLPD連接，已經(jīng)由Bushby和Scott（），報道過，較高連接壓力（MPa）是必要，以抑制銅氧化使粘合區(qū)面積最大達(dá)到。另一方面，Shirzadi和Wallach（）在℃，.-.MPa，真空下min連接um厚銅夾層然后進(jìn)行真空等靜壓，用來連接AlMMC所獲得連接強度達(dá)到母材強度。在其他研究調(diào)查中，Huangetal()用混合粉末夾層（Al–Si–SiC–Ti），通過TLPD過程，在真空中，在℃，.MPa，分鐘接合時間連接–SiCp復(fù)合材料，得到MPa粘結(jié)強度。然而，在氬氣氛圍中，MPa粘結(jié)強度是由本文作者之一(Pal,)為連接擠壓-wtSiCp，用銅粉層在℃，MPa，分鐘接合時間條件下實現(xiàn)。在大多數(shù)使用銅夾層TLPD接合這些研究,粘接溫度保持在-℃，這是稍微高于Al-Cu系（℃）共晶溫度及低于AlMMC固相線溫度。然而，不同條件下粘結(jié)使用不同壓力，在空氣環(huán)境TLPD連接，需求非常高應(yīng)力（6061鋁板MPa），為了實現(xiàn)在粘結(jié)界面金屬與金屬接觸(BushbyandScott,)（高壓引起AlMMC過度塑性變形，這是不理想。因此，常規(guī)TLPD連接是在較低壓力（.–.MPa），是在真空或惰性環(huán)境下進(jìn)行，以達(dá)到足夠粘結(jié)強度而不產(chǎn)生塑性變形。同樣，對于在真空低壓常規(guī)TLPD連接，具有較低連接時間（分鐘），結(jié)合界面空隙存在已經(jīng)被ShirzadiandWallach()確定。這些空隙一定程度上降低粘合強度。較低保溫時間（分鐘）低壓連結(jié)，然后等靜壓，以達(dá)到很高粘結(jié)強度。然而，具有較高接合時間（比方說，h）低壓TLPD連接尚。此外，它含有一些鐵（.wt）作為雜質(zhì)，）Mg.Si.Cu.Cr.AlRest孔。夾層和拋光搭接面最終在丙酮中漂洗和在剛接合之前由熱空氣鼓風(fēng)干燥。圖-試樣裝載夾具：剪切強度（粘結(jié)強度）測定鉆孔插入熱者是接合區(qū)域同質(zhì)化沒有任已被化學(xué)分析中光學(xué)發(fā)射光譜儀證實（UNISPEC：L/）。作為接收AlMMC密度也是由排水法測定。.連接試樣制備機械加工擠壓桿，以產(chǎn)生直徑mm和高度mm光盤。其結(jié)果是盤搭接面成為垂直于擠壓方向。并且對光盤搭接面進(jìn)行拋光，以達(dá)到um光潔度。um厚純銅（質(zhì)量分?jǐn)?shù)為.）箔被用作中間層，用于連接夾層打一個直界面并且保持連接中心線大約在中間，實施了對銅濃度變化線掃描。用背散射電子圖像模式和二次電子圖像模式，在SEM下也進(jìn)行了剪切測試試樣斷裂面研究。用EDS確定呈現(xiàn)在斷裂面上是平（缺乏韌窩）�？倎碚f，這些樣品表現(xiàn)出粘結(jié)強度較差。除了這些之外，試樣在低連接時間（min），高壓力（.MPa）下連接過程，相對擁有較高連接強度（MPa）。在◦徑為mm表-鋁合金化學(xué)成分（wt何相關(guān)性，以及使用單片系統(tǒng)制作過程動力學(xué)沒有比較性。本次研究目是發(fā)展足夠粘結(jié)強度擠壓-wtSiC顆粒復(fù)合，在氬氣氛圍中依靠TLPD過程，關(guān)于過程機制和微觀評價，對未AlMMC研究。此外，在AlMMCTLPD連接所有這些研究，在粘結(jié)微觀結(jié)構(gòu)和工藝不同階段之間進(jìn)行比較，沒有明確相關(guān)性。另外，連接時間保持在較低水平（最高h(yuǎn)），與等溫凝固完成或中于不同接合時間，長達(dá)小時。．材料和方法.材料標(biāo)準(zhǔn)AlMMC擠壓桿材料組成是合金基質(zhì)和含有wt（.vol）平均尺寸為um增強碳化硅（SiC）微粒，合金（Anon.，）6061鋁板組成成分列于表電偶來監(jiān)測連接溫度。以速率升/分鐘通入氬氣（.Ar，~ppmO，ppmHO，H為ppm，ppmCO，ppmCO）到接合腔室中，保持惰性氣氛。連接溫度對這些金相試樣進(jìn)行了接合不同相。．結(jié)果和討論.標(biāo)準(zhǔn)復(fù)合材料標(biāo)準(zhǔn)AlMMC微觀結(jié)構(gòu)，如圖所外，在這些連接條件之下，金相研究觀察到在接合界面SiC粒子偏析（圖（a-c））。因此，該斷裂面（圖）顯示，布置.TLPD連接夾層置于兩個AlMMC盤拋光接合面之間。然后此組件由膠帶連接，然后插入擴(kuò)散接合單元。在一個可編程電爐中執(zhí)行連接過程，以保持連接中心線是水平。在每對圓盤中一個脆性斷裂特征界面顯微組織定性和定量研究。在'邊緣'和接合界面“中心區(qū)域”測量接口寬度。連接中心線長mm。連接中心線兩個邊緣，每個邊具有.mm長度，度都被認(rèn)為是“邊緣”。其余部分mm長度在中間，被認(rèn)為是“中心區(qū)域件下測試三個試樣，平均值被認(rèn)為是剪切強度（連接強度）。.掃描電子顯微鏡和能譜分析法在SEM（JEOL，JSM-）下觀察檢測拋光金相試樣結(jié)合界面。用背散射電子圖像模式和二次電子圖像�！�。.力學(xué)性能測試連接圓柱試樣機械加工到直徑為mm，以消除邊緣效應(yīng)。試樣尺寸大約mm長，直徑mm，作為相同尺寸接受體保持在℃，這是高于Al-Cu系（Anon.，）共晶溫度（℃）和低于基質(zhì)合金（Anon.，）固相線溫度（℃）。將試樣以速率為℃/min加熱到連接溫（℃）。在該溫度下保持種不同時段（接合時間），即分鐘，，，和小時，并在爐內(nèi)部以℃/min速率冷卻至℃，然后將試樣從爐中取出并在空氣中一直冷卻于室溫。分別用兩種不同壓力.MPa和.MPa用于連接。.在一個專門準(zhǔn)備夾具中，如圖-所示，在位置控制模式下在KN萬能試驗機（INSTRON-）十字頭以.mm/min速度加載張力，使樣品經(jīng)歷了沿接合界面純剪切應(yīng)力。最大負(fù)荷除以接合面積，目是計算剪切強度。對每個連接條式研究微觀結(jié)構(gòu)。由EDS點分析法,確定不同相。而且依靠行掃描來研究擴(kuò)散過程。沿一條um長直線垂直到達(dá)接合C時，分鐘保溫時間，并且在MPa壓力下，由本文其中一個作者(Pal,)使用.mm厚銅粉做中間層，連圖-金相試樣界面附近外圍邊緣二次電子圖像：(a)h,.MPa；(b)h,.MPa；(c)h,.MPaand(d)h,.MPa.接同樣復(fù)合材料，達(dá)到了類似連結(jié)強度（MPa）。這個試樣斷裂表面含有相對較小程度氧化（圖（b））。在更高壓力和更低保溫時間內(nèi)很難出現(xiàn)氧化這種情況。已經(jīng)報道過較高壓力有助于降低氧化程度，是由于更多液體排出(BushbyandScott,)。然而，在同樣壓力下，分別為小時和小時連接時間試樣，表現(xiàn)出在斷裂面上氧更少存在（圖）。在這些連接情況下，在這種復(fù)合材料斷裂表面(圖(d))表現(xiàn)出類光學(xué)金相用低速金剛石切割器垂直剖開直徑為mm連接圓柱狀樣品，形成接合面.該部分被拋光至um光潔度和用凱勒試劑蝕刻.用光學(xué)顯微鏡與數(shù)碼顯微攝影（ZEISS，Imager.Am）AlMMC被裝似于標(biāo)準(zhǔn)復(fù)合材料(圖(a))并且所獲得連接強度也有點更加相近（是作為接收復(fù)合材料剪切強度）。更重要值得注意是，當(dāng)依靠TLPD工藝連接AlMMCs時，ShirzadiandWallach()，使用um厚銅做為中間層，在℃，.-.MPa下，并在真空等靜壓狀態(tài)下保溫時間分鐘（關(guān)鍵過程），獲得了最高連接強度，即母材強度。因此，在當(dāng)前研究MPaand(d)h,.MPa.連接復(fù)合材料表現(xiàn)出了相似連接強度（對應(yīng)為MPa和MPa）。在二次電子圖像模式下對金相試樣掃描電鏡研究，在較高放大倍數(shù)下工脫去般情況下，氧化物和其他脆性相（CuAl，F(xiàn)eAlX）存在降低了連結(jié)強度。（）在隔絕外圍和殘余液體，并伴隨有在連接界面氧化物數(shù)量減少條件下完成等溫凝固氧化過程。而且，較高壓力（.MPa）下，較長保溫時間(h),通過固態(tài)擴(kuò)散消除在連接界面空隙。結(jié)果，提高了連接強度。（）在◦C，.MPa壓力下，保溫小時TLPD連有最大化暴露，導(dǎo)致其含有少量氧。小時連接試樣，在較低壓力（.MPa）下，表現(xiàn)出了最低連接強度（MPa）。總來說，在等溫凝固完成之前，更高連接時間（液體更多暴露）并且有更低壓力，液體氧，小時連接時間（MPa）比小時連得是在氬氣氛圍中，使。因此，在小時和小時連接時間，mm直徑剪切測試樣品沒有顯示出在斷裂面上任何有效氧存在。等溫凝固完成前，小時保溫時間在環(huán)境中液相。（）而在商用氬氣環(huán)境中連接，瞬時液態(tài)被氧化。在一用較厚中料被加工成mm直徑。結(jié)果，外圍氧化層被加長連接時間（h)，才能夠得到。．結(jié)論（）-SiCp復(fù)合材料TLPD連接過程比純鋁發(fā)生更快。等溫凝固階段大約需要小時接時間（MPa）表現(xiàn)出更高連接壓力。掃描電鏡研究表明，前者（.MPa，h）在接合界面幾乎是無空隙（圖（d）），而后者（.MPa時，h）在連接界面含有空隙（圖（c））。因此，在更高壓力（.M中，非常接金相研究中中揭示SiC顆粒在結(jié)合界面偏析可以忽略不計（圖（d和e））。因此，獲得連接強度是較高。然而，脆性相（CuAl，F(xiàn)eAlX）存在仍然有待觀察（圖）。總來說，這些試樣化程度越大，求優(yōu)點。然而，TLPD焊接過程完成需要一段很長時間，主要是因為其中等溫凝固階段(Natsumeetal.,)。這種技術(shù)商業(yè)應(yīng)用需要有足夠粘結(jié)強度，在了解微觀結(jié)構(gòu)變化和過程動力學(xué)后再開發(fā)。雖然已經(jīng)對不同單相金屬和合金TLPD連接過程進(jìn)行研究調(diào)查，但是對AlMMCTLPD粘接報告是有限。在單相鋁系合金TLPD粘接中用不同中間層材料，利用銅中間層已被證明是能夠成功連接常規(guī)鋁合金，并且粘結(jié)強度比得上已被報道過母體材料(Dray,)。再次，關(guān)于AlMMCTLPD連接出版文獻(xiàn)主要涉及使用不同厚度銅夾層研究連接情況發(fā)展，以達(dá)到足夠連結(jié)強度。用um厚銅夾層，在℃空氣環(huán)境中，研究SiC纖維增強AlMMCTLPD連接，已經(jīng)由Bushby和Scott（），報道過，較高連接壓力（MPa）是必要，以抑制銅氧化使粘合區(qū)面積最大達(dá)到。連接強度就越低。值得注意是，在.MPa壓力下，連接時間分別為小時和小時圖-在結(jié)合界面中心區(qū)金相試樣二次電子圖像區(qū)域（高倍放大率）:(a)h,.MPa；(b)h,.MPa；(c)h,.Pa)下，等溫凝固階段完成，在連接界面通過固態(tài)擴(kuò)散消除空隙，順便提高連接強度。在.MPa壓力下，小時保溫時間下連接近于最高連接強度獲，在溫時間下，在真空等靜壓狀態(tài)下進(jìn)行TLPD過程所獲得連接強度（AlMMC母材強度）。低焊接壓力和更層（um）和較，顯示出在連接復(fù)合材料接合界面有空隙存在（圖（a和b））�？障懂a(chǎn)生原小時之內(nèi)連形成氧化相。而且，為了進(jìn)行剪切試驗，直徑為mm連接復(fù)合材勻化。（）在復(fù)合材料中，富含缺陷微粒/基體和孔洞存在使擴(kuò)散過程更快。除此之外，在施加壓力下液體排出減少了用于凝固剩少表接區(qū)域可以得到均間余液體數(shù)量。其結(jié)果是降低了等溫凝固持續(xù)時間)(Natsumeetal.,)。另一方面，在.MPa壓力下，對于復(fù)合材料連接韌窩存在并且伴隨著解理面混合模式失效。在掃描電鏡二次電子圖像模式下，研究分別為小時和小時連接時間金相試樣（由沿軸向長度為直徑mm連接試樣切片制作），在邊緣附近觀察到了氧存在（圖）。因此，似乎在等溫凝固完成后（保溫小時），固/液界面從兩側(cè)相互靠近并合并在一起，最終剩余液體隨著氧化物被留在邊緣。一。（）在連接界面（偏析區(qū)）和等溫凝固發(fā)現(xiàn)了CuAl相存在。鐵和鋁金屬間化合物（FeAlX）偏析主要是在連接界面接，在商業(yè)氬氣氛圍中產(chǎn)生一個具有AlMMC母材強度連接強度，這是非常接近于在◦C，.–.MPa壓力下，分鐘保因可能是在等溫凝固階段金屬體積收縮導(dǎo)致。液態(tài)鋁密度(kg/m)低于固態(tài)鋁密度(kg/m但等溫凝固完成后，整個連接區(qū)域成為固體，沒有因為在長時間保溫時間下通過液相氧化而在接合界面面光潔度需
