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超声辅助钎焊AZ31B镁合金钎料及接头性能研究的综述报告
概述
AZ31B镁合金在航空、汽车、兵器、电子等领域有着广泛的应用，其中钎焊是一种常用的连接工艺。传统的钎焊工艺通常需要高温、长时间加热，这会导致镁合金的氧化、蒸发和热裂纹等问题。为了克服这些问题，超声辅助钎焊技术被引入到钎焊领域，其利用超声波在低温下作用于钎料和母材之间，产生局部高温和高压，促进了金属原子间的扩散和钎焊连接。针对超声辅助钎焊AZ31B镁合金的研究，本文进行了综述。
超声辅助钎焊原理及技术特点
超声波是一种高频机械波，其频率通常在20kHz-100kHz之间，其具有高能量密度、高频振动和微小量级位移等特点。超声波在金属界面上产生的振动和摩擦热效应，可以促进钎料与母材之间的扩散和结合，从而实现钎焊接头的强度和密封性。与传统的钎焊工艺相比，超声辅助钎焊具有以下特点：
1.高效能。超声波作用下，钎料和母材的表面温度升高，加速钎料的熔化和扩散，同时产生的高压和局部塑性变形可以增加接头的强度和密封性。
2.易控制。超声辅助钎焊的加热区域受超声波密度、频率、功率等参数的控制，可以实现精确控制和可重复性。
3.低温加热。超声辅助钎焊的加热温度一般在300℃以下，可以大大减少镁合金的氧化、蒸发和热裂纹等问题。
4.无污染。超声辅助钎焊不需要使用任何化学物质和保护气体，不会产生任何环境污染。
超声辅助钎焊AZ31B镁合金的参数优化
在进行超声辅助钎焊AZ31B镁合金前，需要优化超声波的参数，包括频率、功率、持续时间等。以频率为例，过高的频率会导致能量的散布，影响锡钎料和母材之间的扩散效果，过低的频率会导致能量无法有效传递，减弱钎焊接头的强度。因此，根据实验结果，一般将频率控制在20kHz-40kHz之间。对于功率和持续时间的选择，需要综合考虑金属材料的熔点、浸润性和自身强度等因素，通常根据实验结果选取适宜的参数组合。
超声辅助钎焊AZ31B镁合金的钎料选择
钎料的选择对钎焊接头的性能有重要影响。在钎焊AZ31B镁合金时，常用的钎料有Ag-Cu-Zn、Ag-Cu-Ti、Ag-Mg等合金。其中，Ag-Cu-Zn合金的钎接头强度高，但需要高温，容易造成氧化、蒸发和热裂纹等问题；Ag-Cu-Ti合金的钎接头强度稍低，但加热温度较低，合适超声辅助钎焊；Ag-Mg合金钎料的钎接头强度与Ag-Cu-Zn合金相当，但钎料比较昂贵。因此，根据不同应用场景选择合适的钎料是至关重要的。
超声辅助钎焊AZ31B镁合金的接头性能
超声辅助钎焊AZ31B镁合金的接头性能通常通过强度、硬度、断裂形态和维氏硬度等指标进行评价。实验结果表明，与传统的气焊和电阻焊相比，超声辅助钎焊接头具有更高的强度和更好的密封性能。特别是在低应力疲劳环境下，超声辅助钎焊接头的疲劳寿命明显延长。
结论
超声辅助钎焊AZ31B镁合金是一种新型的钎焊技术，能够有效克服传统钎焊工艺中的氧化、蒸发和热裂纹等问题，具有高效能、易控制、低温加热和无污染等特点。通过优化超声波的参数、选择合适的钎料和评价接头性能等方法可以提高超声辅助钎焊AZ31B镁合金的钎焊接头质量和性能。