アルミニウムマトリックス複合材料のろう付け

(1)ろう付け特性アルミニウムマトリックス複合材料には、主に粒子(ウィスカーを含む)強化材と繊維強化材が含まれます。補強に使用される材料には、主にB、CB、SiCなどがあります。

アルミニウムマトリックス複合材料をろう付けして加熱すると、マトリックスAlは、溶加材中のSiの母材への急速な拡散や脆性ダンピング層の形成など、強化相と容易に反応します。Alと強化相の線膨張係数に大きな差があるため、不適切なろう付け加熱は界面に熱応力を引き起こし、接合部の亀裂を引き起こしやすくなります。また、溶加材と強化相との濡れ性が悪いため、複合材料のろう付け面を処理するか、活性化した溶加材を使用し、可能な限り真空ろう付けを行う必要があります。

(2)ろう付け材料とプロセスBまたはSiC粒子強化アルミニウムマトリックス複合材料をろう付けすることができ、溶接前の表面処理は、サンドペーパー研削、ワイヤーブラシ洗浄、アルカリ洗浄、または無電解ニッケルメッキ(コーティング厚さ0.05mm)によって行うことができます。溶加材はs-cd95ag、s-zn95al、s-cd83znで、軟質酸素アセチレン炎で加熱されます。また、s-zn95alはんだでろう付けを削ることで高い接合強度が得られます。

真空ろう付けは、短繊維強化6061アルミニウムマトリックス複合材料の接続に使用できます。ろう付けの前に、表面を粉砕後に800枚の研磨紙で研磨し、アセトンで超音波洗浄した後、炉内でろう付けします。主にAlSiろう付け溶加材を使用しています。Siの母材への拡散を防ぐために、複合材料のろう付け面に純アルミホイルバリア層の層をコーティングするか、b-al64simgbi(11.65i-15mg-0.5bi)ろう付け溶加材をコーティングすることができます。より低いろう付け強度を選択することができます。ろう材の溶融温度範囲は554〜572℃、ろう付け温度は580〜590℃、ろう付け時間は5分、接合部のせん断強度は80mpa以上です。

グラファイト粒子強化アルミニウムマトリックス複合材料の場合、保護雰囲気炉でのろう付けが現在最も成功している方法です。湿潤性を向上させるためには、Mgを含むAlSiはんだを使用する必要があります。

アルミニウム真空ろう付けと同様に、mg蒸気またはTi吸引を導入し、一定量のMgを添加することにより、アルミニウムマトリックス複合材料の湿潤性を大幅に向上させることができます。


投稿時間:2022年6月13日