Soldadura fuerte de compuestos de matriz de aluminio

(1) Las características de la soldadura fuerte de los compuestos de matriz de aluminio incluyen principalmente refuerzo de partículas (incluidos filamentos fibrosos) y refuerzo de fibras. Los materiales de refuerzo utilizados incluyen principalmente B, CB, SiC, etc.

Al soldar y calentar compuestos de matriz de aluminio, el Al de la matriz reacciona fácilmente con la fase de refuerzo, lo que provoca una rápida difusión del Si del metal de aporte al metal base y la formación de una capa de vertido frágil. Debido a la gran diferencia en el coeficiente de expansión lineal entre el Al y la fase de refuerzo, un calentamiento inadecuado durante la soldadura fuerte provocará tensión térmica en la interfaz, lo que puede provocar fácilmente el agrietamiento de la unión. Además, la humectabilidad entre el metal de aporte y la fase de refuerzo es baja, por lo que la superficie del compuesto a soldar debe tratarse o bien, se debe utilizar metal de aporte activado, y se recomienda la soldadura fuerte al vacío siempre que sea posible.

(2) El material de soldadura fuerte y los compuestos de matriz de aluminio reforzados con partículas de SiC o B pueden soldarse. El tratamiento superficial previo a la soldadura puede realizarse mediante lijado, limpieza con cepillo de alambre, lavado alcalino o niquelado químico (espesor de recubrimiento: 0,05 mm). El metal de aportación es s-cd95ag, s-zn95al y s-cd83zn, que se calientan con una llama suave de oxiacetileno. Además, se puede obtener una alta resistencia de la unión mediante la soldadura fuerte por raspado con s-zn95al.

La soldadura fuerte al vacío se puede utilizar para la unión de compuestos de matriz de aluminio 6061 reforzados con fibra corta. Antes de la soldadura, la superficie se lija con papel abrasivo de 800 y, posteriormente, se soldará en el horno tras una limpieza ultrasónica con acetona. Se utiliza principalmente como metal de aportación para la soldadura fuerte de AlSi. Para evitar la difusión del Si en el metal base, se puede recubrir la superficie del material compuesto con una capa de barrera de aluminio puro, o bien, se puede seleccionar un metal de aportación de b-al64simgbi (11.65i-15mg-0.5bi) con menor resistencia. El rango de temperatura de fusión del metal de aportación es de 554 ~ 572 ℃, la temperatura de soldadura puede ser de 580 ~ 590 ℃, el tiempo de soldadura es de 5 min y la resistencia al corte de la unión es superior a 80 MPa.

Para compuestos de matriz de aluminio reforzados con partículas de grafito, la soldadura fuerte en horno con atmósfera protectora es el método más eficaz actualmente. Para mejorar la humectabilidad, se debe utilizar soldadura de AlSi con Mg.

Al igual que con la soldadura fuerte al vacío de aluminio, la mojabilidad de los compuestos de matriz de aluminio se puede mejorar significativamente introduciendo vapor de mg o succión de Ti y agregando una cierta cantidad de Mg.