Zn-Al钎料固相率及组分对Cu/Al管磁脉冲-半固态复合辅助钎焊接头质量的影响初探

由于节能环保以及轻量化的要求，Cu/Al异种金属复合管件被广泛应用于各工业领域，为此探索一种Cu/Al管件间高效可靠的连接技术具有较大应用价值和研究意义。为了探究Cu/Al管半固态钎焊连接机理并优化相关工艺参数，基于新提出的磁脉冲-半固态复合辅助钎焊方法制备了Cu/Al异种金属管件钎焊接头，利用LS-DYNA分析了半固态钎料不同表观粘度参数下外管内壁的受力情况，采用材料力学拉伸试验机，能谱仪和电子探针显微分析仪研究了半固态Zn-Al系钎料固相率及组分对焊接接头质量的影响。结果表明：外管内壁所受压力幅值随着表观粘度的增大而减小，剪切应力随着表观粘度的增大而增大；半固态钎料固相率为0.8时钎料与母材间没有良好冶金结合，固相率为0.4时会导致钎料填充不足的缺陷。在二次放电电压7 kV，半固态Zn-Al钎料固相率为0.6的条件下，磁脉冲-半固态复合辅助钎焊工艺能够实现Cu/Al管的无钎剂有效连接；与Zn-3Al和Zn-22Al相比，Zn-15Al钎料制得的接头综合性能更好，是较为合适的Cu/Al管磁脉冲辅助半固态钎焊用Zn-Al钎料。