Ni/Al/Zn钎料层对AZ31/2024异种金属钎焊接头组织及性能的影响

作者：李一楠^*; 崔壮; 吴志远; 闫久春; 彭子龙; 周韬帅

来源：中国有色金属学报, 2021, 31(06): 1526-1535.

• Ni/Al/Zn复合钎料层
• AZ31/2024
• 异种金属钎焊接头
• 超声
• 瞬间液相扩散焊
• 复合钎料层
• 力学性能

采用Ni/Al/Zn复合钎料层对AZ31和2024合金实现了大气环境下、无钎剂的超声辅助瞬间液相扩散连接(U-TLP),研究采用Ni层、Ni/Zn层、Zn/Ni/Zn层及Al/Zn/Ni/Zn层时钎缝的微观组织及接头的力学性能,分析Ni箔、Al箔及Zn箔在U-TLP过程中的作用。结果表明:通过调整Ni/Al/Zn复合钎料层的组合形式,可以实现对钎缝微观组织的调控及力学性能的改善,采用Al/Zn/Ni/Zn复合钎料层时钎缝剪切强度达到最高值(95.3MPa)。Ni箔起到了"物理屏障"的作用,阻碍了Mg-Al金属间化合物(IMCs)的形成,但是由于铝合金一侧钎缝仅由Al3Ni组成,接头剪切强度仅为21.2 MPa。Zn箔的添加促进铝母材溶解,增加Al3Ni的数量并形成Zn-Al共晶,提高2024合金一侧的连接强度。Al箔的填入降低AZ31合金的溶蚀,并在镁合金侧形成MgZn2、MgZn和含有Mg2Ni、Al3Ni、AlMg4Zn11和NiZn8的混合IMCs层的组织,提高AZ31合金与Ni箔的连接。

• 单位
  青岛理工大学; 哈尔滨工业大学; 先进焊接与连接国家重点实验室