热场辅助电磁脉冲焊接Al/Cu异种金属接头组织性能研究

采用热场辅助电磁脉冲焊接技术对Al/Cu异种金属进行焊接，对比分析了热场温度分别为室温、100℃和200℃条件下焊接接头的宏观形貌、界面组织及力学性能。结果表明：热场辅助电磁脉冲焊接技术能够实现Al/Cu异种金属的优质焊接；随着热场温度的增加，焊接接头有效结合区的尺寸增大。而波状界面形貌随着热场温度不同呈现不同的形态，室温下界面呈现正弦波和剪切波的混合波形，100℃下呈不规则的嵌入式波形形貌，200℃下的形貌与室温类似，但是界面反应层的厚度最大；三种温度下的界面反应区都检测到了Al-Cu化合物的存在。力学性能测试结果表明，随着热场温度的升高，焊接接头的力学性能逐渐提高。当加热温度为200℃时，焊接接头的抗拉剪力达到了4 076 N；所有试样都在界面处发生断裂，断裂区域存在断口形貌呈现“河流状”和韧窝结构混合形式，推断焊接接头的失效模式为韧脆混合断裂。在外场温度作用下，焊接接头的有效结合区增大，界面波形结构发生改变，进而有效地提升了接头的力学性能。