Alumiiniummaatrikskomposiitide kõvajoodisjootmine

(1) Alumiiniumkomposiitide kõvajoodisega seotud omadused hõlmavad peamiselt osakeste (sh vurrude) ja kiudtugevdust. Tugevdamiseks kasutatavate materjalide hulka kuuluvad peamiselt B, CB, SiC jne.

Alumiiniummaatrikskomposiitide kõvajoodisjootmisel ja kuumutamisel reageerib maatriks Al kergesti armeerimisfaasiga, näiteks räni kiire difusioon täitemetallist põhimetalli ja hapra dumpingukihi moodustumine. Al ja armeerimisfaasi lineaarse paisumisteguri suure erinevuse tõttu põhjustab vale kõvajoodisega kuumutamine liidesel termilist pinget, mis omakorda võib kergesti põhjustada vuukide pragunemist. Lisaks on täitemetalli ja armeerimisfaasi märguvus halb, seega tuleb komposiidi kõvajoodispinda töödelda või kasutada aktiveeritud täitemetalli ning võimalikult palju vaakumjoodisjootmist.

(2) Jootmismaterjal ja protsess B ehk SiC-osakestega tugevdatud alumiiniummaatrikskomposiitmaterjalid on kõvajoodisega jootmise teel jootmise teel ja pinnatöötlus enne keevitamist võib toimuda liivapaberiga lihvimise, traatharjaga puhastamise, leelispesu või elektrilise nikeldamise teel (katte paksus 0,05 mm). Täitemetall on s-cd95ag, s-zn95al ja s-cd83zn, mida kuumutatakse pehme oksüatsetüleenleegiga. Lisaks saab s-zn95al joodisega kraapiva kõvajoodise abil saavutada suure vuugitugevuse.

Lühikese kiuga tugevdatud 6061 alumiiniummaatrikskomposiitide ühendamiseks saab kasutada vaakumkõvajoodisjootmist. Enne kõvajoodisjootmist tuleb pind pärast lihvimist 800-lise liivapaberiga lihvida ja seejärel pärast ultraheli puhastamist atsetoonis ahjus kõvajoodisjootmist jootma. Peamiselt kasutatakse Al Si kõvajoodislisamaterjali. Si difusiooni vältimiseks baasmetalli võib komposiitmaterjali kõvajoodispinnale kanda puhta alumiiniumfooliumi kihi või valida madalama kõvajoodistugevusega b-al64simgbi (11,65i-15mg-0,5bi) kõvajoodislisamaterjali. Kõvajoodislisamaterjali sulamistemperatuuri vahemik on 554–572 ℃, kõvajoodistemperatuur võib olla 580–590 ℃, kõvajoodisaeg on 5 minutit ja vuugi nihketugevus on üle 80 mpa.

Grafiidiosakestega tugevdatud alumiiniummaatrikskomposiitide puhul on kaitsva atmosfääri ahjus kõvajoodisjootmine praegu kõige edukam meetod. Märguvuse parandamiseks tuleb kasutada magneesiumi sisaldavat Al Si joodist.

Nagu alumiiniumi vaakumjootmise puhul, saab alumiiniummaatrikskomposiitide märguvust oluliselt parandada, lisades mg auru või Ti imemise ja teatud koguse Mg.


Postituse aeg: 13. juuni 2022