实施方式】一至六之一不同的是:步骤二或步骤三中超声波频率为16?45KHz，振幅为5?25 μ m。其它与【具体实施方式】一至六之一相同。
[0019]【具体实施方式】七:本实施方式与【具体实施方式】一至七之一不同的是:步骤三升温的温度不高于母材熔点的0.9倍。其它与【具体实施方式】一至七之一相同。
[0020]通过以下试验验证本发明的有益效果:
[0021]试验1:试验组超声波辅助过渡液相连接方法如下:一、将镁合金进行机械打磨和清洗，然后按“镁合金_Zn箔-镁合金”的顺序组装，其中Zn箔为0.05mm的纯Zn箔，得到待焊组件；二、将超声波工具头垂直施加于待焊组件上，施加压力为0.03kN，然后采用电阻辐射加热方法，在加热速度为5?10°C /min的条件下，将待焊组件加热至370°C，再施加超声波振动2min，完成等温凝固，然后随炉冷却至室温，即完成。
[0022]对比试验为:一、将镁合金进行机械打磨和清洗，然后按“镁合金-Zn箔-镁合金”的顺序组装，其中Zn箔为0.05mm的纯Zn箔，得到待焊组件；二、将超声波工具头垂直施加于待焊组件上，施加压力为0.03kN，然后采用电阻辐射加热方法，在加热速度为5?10°C /min的条件下，将待焊组件加热至370°C，再施加超声波振动3s，完成等温凝固，然后随炉冷却至室温，即完成。
[0023]本试验的镁合金为AZ31B，本试验连接过程示意图如图1所示。
[0024]对照组制备的Mg-Zn-Mg接头组织结构如图2所示，由图2可以看出，原始Zn层消失，接头中发生化学反应形成Mg-Zn化合物组织。
[0025]试验组制备的Mg-Zn-Mg接头组织结构如图3所示，由图3可以看出，原始Zn层消失，未形成Mg-Zn化合物，而是Zn元素完全固溶于Mg基体中，形成与Mg基板接近的组织。由图2和图3对比可知，接头中连续化合物的存在势必影响接头性能，图2中接头剪切强度为55MPa，而图3中接头剪切强度为106MPa，达到母材的强度。试验组焊缝填充率达到98%
[0026]试验2、本试验超声波辅助过渡液相连接方法如下:一、将镁合金进行机械打磨和清洗，然后按“铝基复合材料_Zn箔-铝基复合材料”的顺序组装，其中Zn箔为0.05mm的纯Zn箔，得到待焊组件；二、将超声波工具头垂直施加于待焊组件上，施加压力为0.05kN，然后采用电阻辐射加热方法，在加热速度为5?10°C /min的条件下，将待焊组件加热至390°C，再施加超声波振动10s，然后升温至480°C，施加超声波振动20s，完成等温凝固，再随炉冷却至室温，即完成。
[0027]本试验的铝基复合材料为55%体积分数碳化硅颗粒增强铝基复合材料，焊缝填充率达到96%。
[0028]由上述试验可知，本发明借助超声波在在固体中的声塑性效应实现界面氧化膜的破除，超声波振动能够促使大量的液体挤出，并在空化效应、声流效应以及声塑性效应的综合作用下加速扩散固溶行为，缩短焊接时间，焊缝填充率可达95%以上。
【主权项】
1.一种超声波辅助过渡液相连接方法，其特征在于该方法如下:一、将待焊母材进行机械打磨和清洗，然后按“待焊母材-中间材料-待焊母材”的顺序组装，得到待焊组件，其中待焊母材与中间层材料具有低熔共晶；二、将超声波工具头垂直施加于待焊组件上，施加压力为0.02?5kN，然后加热，再施加超声波振动Is?lOmin，完成等温凝固?’三:若等温凝固时间大于lOmin，则继续升温，然后再施加超声波振动Is?lOmin，完成等温凝固；四、在步骤二或步骤三完成等温凝固后，随炉冷却至室温，即完成。2.根据权利要求1所述的一种超声波辅助过渡液相连接方法，其特征在于若待焊母材为镁合金或镁基复合材料，则中间层材料为Zn、Cu、Al、Ag或银铜合金；若待焊母材为铝合金或招基复合材料，则中间层材料为Zn、Cu、Mg、Ag或银铜合金；若待焊母材为铜合金或铜基复合材料，则中间层材料为Zn、Al、Mg或Ag。3.根据权利要求1所述的一种超声波辅助过渡液相连接方法，其特征在于步骤一所述的中间母材采用蒸镀或溅射的方式预置于待焊母材表面。4.根据权利要求1所述的一种超声波辅助过渡液相连接方法，其特征在于步骤一所述的中间材料采用箔片置于两侧待焊母材之间。5.根据权利要求1所述的一种超声波辅助过渡液相连接方法，其特征在于步骤二所述的加热的升温速率为5?10°C /min。6.根据权利要求1所述的一种超声波辅助过渡液相连接方法，其特征在于步骤二所述的加热的温度高于待焊母材与中间层材料的低熔共晶的温度，且低于中间层材料的熔点。7.根据权利要求1所述的一种超声波辅助过渡液相连接方法，其特征在于步骤二和步骤三中超声波频率为16?45KHz，振幅为5?25 μ m。8.根据权利要求1所述的一种超声波辅助过渡液相连接方法，其特征在于步骤三升温的温度不高于母材熔点的0.9倍。
【专利摘要】一种超声波辅助过渡液相连接方法，本发明涉及一种超声波辅助过渡液相连接方法。本发明是要解决现有过渡液相连接工艺需要在真空或惰性气氛下完成，并且耗时长的问题，方法为：一、将待焊母材进行机械打磨和清洗，然后组装待焊组件；二、将超声波工具头垂直施加于待焊组件上，施加压力，然后加热，再施加超声波振动，完成等温凝固；三：若等温凝固时间大于10min，则继续升温，然后再施加超声波振动，完成等温凝固；四、随炉冷却至室温，即完成。本发明借助超声波在固体中的声塑性效应实现界面氧化膜的破除，缩短焊接时间，焊缝填充率可达95％以上。本发明应用于钎焊领域。
【IPC分类】B23K20/10, B23K20/24
【公开号】CN105234555
【申请号】CN201510779986
【发明人】陈晓光, 李大成, 刘丽娟, 彭炤宇
【申请人】哈尔滨普瑞斯材料科技有限公司
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年11月13日