(1) Właściwości lutowania kompozytów osnowy aluminiowej obejmują głównie wzmocnienie cząsteczkowe (w tym wiskerowe) i włókniste. Materiały stosowane do wzmocnienia to głównie B, CB, SiC itp.
Podczas lutowania i nagrzewania kompozytów z osnową aluminiową, osnowa Al łatwo reaguje z fazą wzmacniającą, co prowadzi do szybkiej dyfuzji Si z materiału dodatkowego do metalu bazowego i tworzenia kruchej warstwy wypełniającej. Ze względu na dużą różnicę współczynnika rozszerzalności liniowej między Al a fazą wzmacniającą, nieprawidłowe nagrzewanie lutowania spowoduje naprężenia termiczne na styku, co z kolei może prowadzić do pękania spoiwa. Ponadto, zwilżalność między materiałem dodatkowym a fazą wzmacniającą jest słaba, dlatego powierzchnia lutownicza kompozytu musi zostać poddana obróbce lub należy zastosować aktywowany materiał dodatkowy, a w miarę możliwości należy stosować lutowanie próżniowe.
(2) Materiał lutowniczy i proces lutowania B lub kompozyty aluminiowe z matrycą aluminiową wzmocnioną cząstkami SiC można lutować, a obróbka powierzchni przed spawaniem może odbywać się poprzez szlifowanie papierem ściernym, czyszczenie szczotką drucianą, mycie alkaliczne lub niklowanie bezprądowe (grubość powłoki 0,05 mm). Materiałem spawalniczym są stopiwa s-cd95ag, s-zn95al i s-cd83zn, które są podgrzewane miękkim płomieniem acetylenowo-tlenowym. Ponadto, wysoką wytrzymałość połączenia można uzyskać poprzez lutowanie zeskrobujące lutem s-zn95al.
Lutowanie próżniowe może być stosowane do łączenia kompozytów z matrycą aluminiową 6061 wzmocnioną krótkimi włóknami. Przed lutowaniem powierzchnia powinna być przeszlifowana papierem ściernym o gradacji 800, a następnie lutowana w piecu po czyszczeniu ultradźwiękowym w acetonie. Najczęściej stosowanym spoiwem lutowniczym jest Al Si. Aby zapobiec dyfuzji Si do metalu bazowego, na powierzchnię lutowaną materiału kompozytowego można nałożyć warstwę barierową z czystej folii aluminiowej lub zastosować spoiwo b-al64simgbi (11,65i-15mg-0,5bi) o niższej wytrzymałości. Zakres temperatur topnienia spoiwa lutowniczego wynosi 554 ~ 572 ℃, temperatura lutowania może wynosić 580 ~ 590 ℃, czas lutowania wynosi 5 minut, a wytrzymałość na ścinanie połączenia jest większa niż 80 mpa.
W przypadku kompozytów z matrycą aluminiową wzmocnioną cząstkami grafitu, lutowanie twarde w piecu z atmosferą ochronną jest obecnie najskuteczniejszą metodą. Aby poprawić zwilżalność, konieczne jest zastosowanie lutu Al-Si zawierającego Mg.
Podobnie jak w przypadku lutowania próżniowego aluminium, zwilżalność kompozytów osnowy aluminiowej można znacząco poprawić poprzez wprowadzenie pary mg lub zasysania Ti i dodanie pewnej ilości Mg.
Czas publikacji: 13 czerwca 2022 r.