鋯基非晶合金超聲波焊接機理研究.pdf

1、近年來非晶合金因為其優(yōu)異的力學(xué)性能、電學(xué)性能、軟磁性能、抗腐蝕性好、耐離子照射而受到關(guān)注，可以應(yīng)用于精密加工、海洋作業(yè)、航空航天、核工業(yè)等領(lǐng)域。Zr41.2Ti13.8Ni10Cu12.5Be22.5（Vit1）是一種典型的鋯基非晶材料，具有塑性好，耐強酸耐腐蝕，耐氬離子照射等一系列優(yōu)點，是一種很有前景的新型材料。因為材料和設(shè)備方面的限制使制備出的非晶合金尺寸維度一直比較小，難以真正進行工業(yè)應(yīng)用，這就大大限制了非晶合金的使用范圍。將小尺

2、度的非晶合金通過連接從而得到大塊的非晶合金可能是行之有效的方法之一。本文采用超聲波焊接方法，較好地解決了傳統(tǒng)工藝中的一些難題，在非晶合金超聲波焊接機理方面進行了探索。
　　本文探索了不同實驗條件，如焊接時間、焊接功率等因素對組織性能的影響。實驗表明：焊接壓力在一定范圍內(nèi)和剪切強度的變化成正比。當(dāng)焊接壓力為0.2MPa時剪切強度可達17.25MPa；焊接時間越長，焊件的表面形貌和剪切強度越好，在焊接時間為3.5s的時候達到最大值，為

3、23MPa左右；焊接功率可以由焊接振幅的大小來表示，焊接振幅在40％的時候獲得性能最優(yōu)的焊件，其剪切強度近似為26MPa。樣品表面的粗糙度也對焊接性能有一定的影響，當(dāng)Ra為10μm的時候剪切強度可以達到15MPa。對于前期進行預(yù)熱處理和后期進行時效處理也進行了研究，這兩種處理都可以改變焊接過程中的熱影響區(qū)，消除殘余應(yīng)力，提高焊件的力學(xué)性能。數(shù)據(jù)表明進行處理后的剪切強度分別最高能提高17.85%和15.38%。
　　超聲波焊接的機理