1. 研究目的与意义(文献综述)
时代在进步,当下工业发展需要考虑环境污染、节能减排等诸多问题。提高生产效率和产品性能、降低材料消耗是现代工业发展所必须考虑的一方面,因而航空、航天、军工、汽车等产业追求轻量化是大势所趋。另一方面,选用新材料或富足材料取代稀有材料、降低成本也是现代工业发展的重中之重。
铜、铝合金因为其具有优良的导电、导热性能而广泛应用电子、电气、制冷及国防等行业中。然而,铜在地壳中的含量仅为0.01%,资源比较匮乏。据相关统计,国内铜精矿供应不到30%,需要大量依赖于进口,这就导致其价格昂贵、生产成本高。铝在地壳中的含量达到了8%,并且我国铝土资源比较丰富,所以铝相比于铜来说要更便宜,其密度不到铜的1/3。因此,铝合金是铜合金较为良好的替代品,但是不能完全取代铜合金,因为铝合金在很多性能上还是稍逊于铜合金,例如导电、导热性能要比铜合金差。这就要求我们通过制成它们的复合结构来结合铜、铝合金各自的优势,例如将铜、铝焊接在一起[2]。
电磁成形,也叫磁脉冲成形,是一种先进的特种塑性成形技术,属于高能率成形的一种,已广泛用于航空、航天、军工、汽车、医药、化工等工业领域。高能率成形也称高速成形,是一种在极短时间内(微秒级)释放高能量而使金属变形的成形方法。电磁成形就是利用脉冲电容器突然释放储存的能量,通过线圈产生强而短促的磁场,同时在靠近金属毛坯的表面上产生脉冲感应电流,利用磁场力使金属变形。电磁成形的重要特征一个是能量释放时间短,仅为微秒级,而变形为毫秒级,因此变形功率极高。再一个是工件变形速度快,主要靠获得的动能,在惯性作用力下成形[3-4]。
2. 研究的基本内容与方案
2.1基本内容
1、查阅相关文献资料,了解近五年来国内外铜铝管连接研究现状,了解选题与社会、健康、安全、成本以及环境等因素的关系,明确研究背景及目的;
2、学习磁脉冲及半固态成形理论,了解磁脉冲辅助半固态钎焊的原理及特点,明确影响焊接质量的主要因素,了解焊接界面的微观分析方法及测试手段;
3. 研究计划与安排
第1-3周:查阅相关文献资料,完成英文文献翻译,明确研究内容,确定技术方案,完成开题报告;
第4-5周:设计并制备不同组分的zn-al-x钎料,实验测试不同组分zn-al-x钎料在不同半固态温度下的固相率及流变性能参数;
第6-8周:分析钎料组分对半固态钎料的径向压缩及轴向剪切流变行为以及去除母材表面氧化膜的影响,用不同成分的zn-al-x钎料进行铜铝异质管件磁脉冲辅助半固态无钎剂钎焊实验;
4. 参考文献(12篇以上)
[1]张启运,庄鸿寿.钎焊手册-第2版[m].北京:机械工业出版社,2008.
[2]“以铝代铜”具有重要战略意义[j].现代焊接,2014,(8):41-41.
[3]李春峰.高能率成形技术[m].北京:国防工业出版社,2001.
