[发明专利]采用超声波振动进行多孔结构铝基复合材料塞焊的方法

摘要

采用超声波振动进行多孔结构铝基复合材料塞焊的方法，它涉及铝基复合材料塞焊方法。它解决了现有多孔结构焊接接头多，操作复杂，扩散焊需要高真空大压力的方法也不适用，采用常规熔焊的方法高温加热会使增强相陶瓷与基体铝合金发生有害反应，使增强相严重烧损，降低接头的强度的问题。本发明的方法为：一、首先对合金柱(1)表面进行预处理；二、将铝基复合材料(4)预热、施加超声波振动；三、将表面涂有钎料的合金柱(1)放入铝基复合材料(4)的孔(5)中，将铝基复合材料(4)预热，向孔(5)壁加热，钎料环(8)熔化后施加超声波振动，将间隙填满，即完成焊接。本发明焊接的接头的抗剪强度大、接头的强度高、性能可靠。

主权项

1、采用超声波振动进行多孔结构铝基复合材料塞焊的方法，其特征在于该方法的步骤如下：步骤一、首先对合金柱(1)表面进行预处理，将合金柱(1)先镀、注入或热浸一层铝，使合金柱(1)表面形成金属间化合物层；步骤二、将钎料池(2)中的钎料加热至400～500℃，将经表面进行预处理的合金柱(1)放入钎料池(2)中，采用超声波频率为20～100kHz、振幅为5～30μm的超声装置(7)，施加超声波振动的时间为5～60s，使合金柱(1)表面涂覆一层钎料；步骤三、将步骤二涂有钎料层的合金柱(1)表面进行机械加工，使钎料层的厚度控制在50～200μm；步骤四、将已加工带有孔(5)的铝基复合材料(4)预热至150～250℃；步骤五、将铝基复合材料(4)上加工好的孔(5)用火焰加热并使温度控制在400～500℃，铝基复合材料(4)的底部用钢板(6)垫封，将液态钎料(3)注入孔(5)中，施加超声波振动5～60s，撤掉钢板使液态钎料(3)流出，撤掉火焰，降温至预热温度，在铝基复合材料(4)的孔(5)的壁上涂覆一钎料层(3-1)；步骤六、将步骤二表面涂有钎料的合金柱(1)放入铝基复合材料(4)的孔(5)中，合金柱(1)与铝基复合材料(4)孔壁之间的间隙为50～300μm，并在合金柱(1)与铝基复合材料(4)相邻的上平面间隙处放置钎料环(8)，将孔(5)内壁涂好钎料的铝基复合材料(4)预热至150～250℃，用火焰对施加塞焊的孔(5)壁加热，加热温度控制在400～500℃，钎料环(8)熔化后向其施加超声波振动，使液态钎料在超声波振动的作用下渗入铝基复合材料(4)孔壁与合金柱(1)之间的间隙内，将间隙填满，超声波振动时间为2～10s，撤掉火焰，降温至室温，即完成焊接。