精密6061鋁管新型釺料接頭研究    本文提出並開發了一種新型Al-Si-Ge-Zn四元鋁合金釺料,系統研究了Ge↟☁↟◕、Zn含量對Al-Si-Ge-Zn釺料釺焊工藝效能↟☁↟◕、顯微組織及加工效能的影響;採用新型Al-Si-Ge-Zn釺料釺焊6061鋁合金,並與傳統6061鋁合金釺料Al-Si-Ge和Al-Si-Zn進行了比較研究;新增微量Sr元素對新型Al-Si-Ge-Zn釺料進行變質處理,研究了 Sr元素新增對Al-Si-Ge-Zn釺料及釺焊接頭組織效能的影響,深入揭示了 Sr元素的變質作用機理◕₪│·╃。相對Al-Si釺料,Ge↟☁↟◕、Zn元素的新增顯著降低了釺料的熔點,然而較多的Ge↟☁↟◕、Zn含量會影響釺料的鋪展潤溼效能◕₪│·╃。與Al-9.45Si-10Ge-15Zn 釺料相比,採用 Al-9.45Si-10Ge-15Zn-0.7Sr 釺料釺焊6061鋁合金,釺焊接頭擴散層寬度由16～18μm增加為25～27μm;釺縫區針片狀β-GeSi相轉變為細小的顆粒狀◕₪│·╃。釺焊接頭的抗剪下強度比採用Al-9.45Si-10Ge-15Zn釺料提高了 10%以上,達到152.4MPa◕₪│·╃。釺焊接頭斷裂形式由韌性↟☁↟◕、脆性混合斷裂轉變為明顯的韌性斷裂◕₪│·╃。採用TEM對Al-Si-Ge-Zn-Sr釺料的組織結構進行了深入研究,揭示了Sr元素的變質作用機理◕₪│·╃。Sr透過改變Si的生長方式來實現對Al-Si-Ge-Zn釺料的變質,Sr吸附在Si的生長臺階上,阻礙Si以臺階生長機制長成片狀,改變了 Si原子的堆積次序,從而在Si晶體中形成大量的孿晶,Si相轉而以孿晶凹谷機制生長為纖維狀◕₪│·╃。相對Al-Si釺料,Ge↟☁↟◕、Zn元素的新增顯著降低了釺料的熔點,然而較多的Ge↟☁↟◕、Zn含量會影響釺料的鋪展潤溼效能◕₪│·╃。當Ge↟☁↟◕、Zn的新增量分別達到10wt.%和15wt.%時,Al-Si-Ge-Zn釺料的熔化溫度區間最小,僅為39.9℃C(熔化溫度範圍為505.2～545.1℃C),此時釺料的鋪展面積最大,相對Al-Si釺料的鋪展係數高達192%◕₪│·╃。Al-Si-Ge-Zn釺料鑄態組織由α-Al,β-GeSi及η-Zn相組成,Ge含量的增加促進了粗大β-GeSi相的形成,而適量的Zn可以細化脆性β-GeSi相◕₪│·╃。釺料壓縮效能測試結果表明,Al-9.45Si-10Ge-15Zn釺料壓縮率最大(63.5%),遠遠超過50%,具有優異的加工效能◕₪│·╃。Sr元素的新增對Al-Si-Ge-Zn釺料的熔化溫度影響較小,但引起了釺料鋪展面積的顯著變化,當Sr含量為0.7wt.%時,釺料合金具有最大的鋪展面積,相對Al-Si釺料的鋪展係數高達227%◕₪│·╃。當新增0.1wt.%Sr時,釺料顯微組織沒有產生明顯變化;繼續增加Sr的含量達到0.4wt.%,β-GeSi相由針片狀轉變為長條狀;當Sr含量增加到0.7wt.%時,β-GeSi相轉變為細小的纖維狀;當Sr含量達到1.Owt.%時,出現過變質現象,β-GeSi相變的粗大◕₪│·╃。向Al-Si-Ge-Zn釺料中新增0.7wt.%Sr,釺料壓縮率提高了 9.4%◕₪│·╃。Sr元素的新增對6061鋁合金釺焊接頭的組織和效能也有顯著改善◕₪│·╃。