机械工程学报 ›› 2024, Vol. 60 ›› Issue (22): 153-164.doi: 10.3901/JME.2024.22.153
柳健, 刘龙, 方文俊, 郭志明
LIU Jian, LIU Long, FANG Wenjun, GUO Zhiming
摘要: 针对Al/Cu焊接接头易发生脆性断裂的问题,调整铝板和铜板的结构形式,进行Al/Cu超声波焊接试验研究,探究焊接振幅、焊接时间、焊接能量与峰值功率等焊接参数之间的联系。通过扫描电子显微镜与背向散射电子衍射技术分析不同结构形式下Al/Cu超声波焊接界面晶粒形貌与织构变化。结果表明,焊接能量与峰值频率分别随焊接时间、焊接振幅的增加呈线性增加。在焊接压力与高频微动摩擦作用下,不同结构形式的铜板和铝板实现了固相连接。焊接界面铝的微观组织皆出现了均匀分布的位错,发生了动态再结晶,产生了大量的等轴晶粒,其织构由单元{001}<100>转化为剪切织构单元{111}<110>,织构强度明显减小;而纯铜的微观组织没有形成新的位错,晶粒形貌和尺寸基本没变,织构强度增加。通过拉伸试验可以发现,结构形式的改善可以使断裂模式由Al/Cu超声波焊接区域边缘断裂转为铝板自身断裂,提高了Al/Cu超声波焊接接头的力学性能。
中图分类号: