[中国アルミニウムネットワーク]高シリカとアルミナを接続できる溶接方法には、融合溶接、ろう付け、固相溶接が含まれます。融合溶接接合部の性能は低く、一般に、電子ビーム溶接やレーザー溶接を含む急速な熱サイクリングと低熱入力による高エネルギー密度溶接は、融合溶接によって引き起こされる欠陥を軽減するのに役立ちます。したがって、この分野では近年多くの研究が行われました。ろう付け方法は、金属が溶けた後に金属が溶ける金属溶接法であり、溶解と拡散後に空間が溶融金属で満たされます。ソリッドステート溶接技術とは、加熱後、加熱後、溶接後の表面に静的または動的圧力を適用する溶接法を指し、ベース材料が溶けない場合に2つの材料を固めます。摩擦溶接、拡散溶接、爆発溶接、超音波溶接などがすべて例です。高圧シリコンアルミニウム合金利用可能な圧力溶接方法は、摩擦溶接、真空拡散溶接などです。
レーザー溶接の研究により、低電力融合溶接法を使用して高シリコンアルミニウム材料を接続する必要があることが示されています。合金中のSiの含有量が多いため、針状の共晶シリコンと厚いプレートのようなポリゴンが溶接の金属構造に形成されています。主要なシリコンは、マトリックスをひどく骨折しました。近距離領域の金属は、過熱と粒子の成長を起こしやすく、その結果、溶接の機械的特性と使用価値の損失が大幅に減少します。レーザー溶接には、大きな出力密度、溶接幅の深さと幅の大きな比率、小さな熱罹患ゾーン、小さなワークピースの収縮と変形、および高速溶接速度の利点があります。この溶接方法は、高シリコンアルミニウム溶接に適しています。 Zhang Weihua et al。 ZL109シリコンアルミニウム合金CO2レーザー溶接接合部の微細構造と特性を研究し、高密度および細かい粒子の関節を得た。溶接の熱入力は、関節の機械的特性に大きな影響を及ぼし、熱入力が増加し、関節抵抗が増加します。両方とも最初に増加し、次に減少した後、引張強度と伸長が増加しました。熱入力が44 j/mmの場合、破壊後の引張強度と伸長は、それぞれ121.2 MPaと4.3％である大きな値に達しました。
電子ビーム溶接電子ビーム溶接は、高電界によって生成された高速電子を使用して、焦点を合わせた後に電子の流れを形成し、金属の溶接部分を溶接して溶接し、その電力を熱に変換し、溶接金属を溶接します。電子ビームは、エネルギー密度が高く、強い浸透能力、溶接の深さと幅の大きな比率、高速溶接速度、および入力エネルギーが低いため、熱の影響を受けたゾーンは小さく、溶接の歪みは小さくなります。したがって、電子ビーム溶接の品質は良好であり、溶接継ぎ目の機械的特性は高くなっています。 Shi Lei et al。 Alsi12Cumgniアルミニウム合金押出鋳物のピストンクラウンと偽造ピストンスカートで真空電子ビーム溶接を行い、最適化されたプロセス条件下で溶接したジョイントの微細構造と機械的特性を研究しました。結果は、関節がよく形成されており、明らかな熱罹患ゾーンはなく、溶接継ぎ目が狭いことを示しています。溶接ゾーンは、主に微細なα-AL相、α+Siユートクティック、一次結晶シリコンおよびMG2SIおよびその他の強化相で構成されています。溶接の中心が形成されます。それは細かく同等の結晶と樹状突起です。融合ゾーンは、主に円柱状結晶で構成されています。関節強度は、スクイーズ鋳造の親の金属の強度よりも低くありません。溶接の硬度は、親金属の硬度よりも高くなっています。溶接骨折を示す、溶接接合部の引張骨折表面に多数の破れおよび解離した表面が分布しています。
ろう付けや溶接方法とは異なり、従来のろう付けは、ベースメタルよりも溶融温度が低いろう付け材料の使用（またはプロセスで自動的に生成される）です。動作温度は、ベースメタルのソリューシよりも低く、ろう付け材料の液体よりも高くなっています。溶接技術。ろう付けの間、ワークピースは通常、体全体またはろう付けの縫い目の周りで均等に加熱されます。したがって、ワークピースの相対的な変形と溶接接合部の残留応力は、溶接の相対的なストレスよりもはるかに小さいです。今日の製造業では、一般に航空宇宙機械製造の高精度デバイスで高シリコンアルミニウム材料が使用されています。これらのデバイスでは溶接溶接では、ワークピースへの影響も小さくなります。高シリコンアルミニウム合金には硬いシリコン相が含まれているため、はんだは一連の材料に対する湿潤特性が低く、通常のはんだ方法によって効果的な接続を実現することは困難です。 Hou Ling et al。高シリコン - アルミニウムろう付けテストを実施しています。 Ni-Cu-P、Au、およびCu層を最初に65SI35AL合金基板に事前にめっきし、次にNi-Cu-P、AuおよびCu層を個別にメッキし、それによりはんだパフォーマンスを効果的に改善しました。 SN-PB、SN-AG-CU、SN-IN、およびSN-BIはんだを使用して、冶金顕微鏡と分光法の使用を含む、炉内の異なるコーティングを伴う65SI35AL合金サンプルではんだ付け分析を実施します。スキャン電子顕微鏡およびその他のテスト方法の分析（EDS）機能を使用して、溶接継手の微細構造、形態、および相組成を調べました。 65SI35AL合金のろう付けジョイントの品質に対するろう付けプロセスパラメーターの影響を分析しました。関節のマクロ欠陥と微小欠陥の原因、および異なるコーティングのろう付け材料の湿潤特性の違い。
摩擦溶接摩擦溶接とは、ワークピースの端面によって生成された熱の使用と、端が熱可塑性状態に到達し、すぐに溶接方法を完成させるようにします。この溶接方法は長い間研究されていません。これは1991年に提案されたプロセスでしたが、急速に開発されました。 N. Arodririguez et al。 A319およびA413アルミニウムシリコン鋳造合金の摩擦溶接を研究しました。実験結果は、溶接ゾーンの粒子間の距離が減少し、対応する硬度が増加することを示しています。 Ji Yajuan et al。異なるパラメーターの下でZL114Aアルミニウム合金の摩擦攪拌溶接関節の硬度、微細構造、および機械的特性を研究しました。実験結果：溶接中心領域の微細構造は、細かく等しい結晶です。シリコン粒子は溶接プロセスで精製され、溶接ゾーン全体を均等に覆いました。溶接の粒は小さく、均一で密度が高く、ブローホール亀裂などの欠陥は観察されませんでした。
拡散溶接拡散溶接とは、高温で互いに接触している材料間の局所的な塑性変形、表面間の密接な接着、表面間の拡散により、金属結合を生成し、それによって特定の形式の積分関節を得ることです。原子間の拡散は、拡散接続を達成するための基礎です。拡散溶接には、比較的大きな圧力を使用する必要があり、交配面での高精度が必要であり、複雑な成分を均一に加圧することを困難にし、高価で複雑な備品を必要とします。したがって、拡散溶接要件はよりハイエンドです。拡散溶接は、非類似の材料拡散溶接、同じ種類の材料の拡散溶接、中間層拡散溶接の添加、等塑性形成拡散溶接、等張力格差拡散溶接、移行液相拡散溶接（TLP）などに分割できます。拡散溶接。 （TLP）ろう付けと固相拡散溶接の利点を組み合わせて、新しい結合方法を形成します。原理は、接続面のマトリックス材料と一致する中間層合金を配置することです。国内および外国の学者は、この方法を深め始めています。研究。中国のTLPに関する研究はまだ初期段階にあります。これは、主に、いくつかの異なる困難な金属の溶接プロセスを目的としています。国内の研究と比較して、外国の研究の方向性はより広いです。プロセスの研究だけでなく、TLP溶接のシミュレーションも含まれ、TLPプロセスの重要な要因に焦点を当てています。現在、国内外でのTLPに関する研究には、主に以下の側面が含まれています。ShandongElectricPower Research InstituteのエンジニアWang Xuegangは、自己開発のFE-Ni-Si-Bアモルファスメタルフォイルテープを採用しています。ガス。保護された環境では、溶接発電所で使用される鋼管は、手動融合溶接よりも連続的かつ均一な溶接微細構造とより良い機械的特性を得ることができます。プロセスパラメーターには、中間層材料、加熱温度、保持時間、圧力、溶接末端表面の要件が含まれます。 Liu LimingとNiu Jitai et al。真空拡散溶接を使用して、アルミニウムマトリックス複合SICW/606ALを溶接しました。一連の実験を通じて、結果は、材料が拡散溶接に使用される場合、溶接温度がジョイントの強度に影響する主要なプロセスパラメーターであることを示しました。溶接温度がアルミニウム合金の液体固体2相温度範囲のマトリックスの間にある場合、結合表面に液体マトリックス金属が現れ、より高い関節強度を得ることができます。国内外の多くの研究者は拡散溶接研究に従事していますが、シリコンアルミニウム合金の拡散溶接に関する研究は多くありません。この分野の研究の見通しと探査スペースは比較的長期的です。
高シリコンアルミニウム合金は、航空宇宙、航空、自動車、および宇宙技術において重要な役割を果たします。高シリコンのアルミニウム合金に関する研究は、ますます詳細になりつつあります。関連する溶接方法、高シリコンアルミニウム合金の開発と適用において、溶接技術により多くの投資をすることも大きな傾向です。これらのフィールドを高シリコンアルミニウム溶接ジョイントに適用するには、非常に高いパフォーマンスが必要です。これは、シリコンを酸化しやすいシリコンを含む高シリコンアルミニウム材料と相まって、高シリコンアルミニウム溶接技術と溶接の高い要件を持つ必要があります。方法。溶接およびはんだ付けされたジョイントは、一部の用途での溶接の溶接要件を満たすことができず、より高度な溶接方法を使用できます。拡散溶接は、シリコンアルミニウム合金溶接研究の傾向です。
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