《表3 图3中标注区域能谱分析结果(原子分数,%)》

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《铝/钢金属超声波辅助激光熔钎焊组织及性能》

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图3为图2中铝/钢异种材料熔钎焊接头钎焊界面处不同区域的金属间化合物形态放大照片。由图3a可知，不施加超声振动时，热源中心A区沿焊接界面主要形成了三层金属间化合物。临近钢侧的第Ⅰ层金属间化合物为形态致密、平整的层状结构，其平均厚度约3.0μm左右；第Ⅱ层金属间化合物呈断续的块状结构，平均厚度2.9～4.9μm；第Ⅲ层金属间化合物形态呈现高低起伏的岛状，从第Ⅱ层金属间化合物层向焊缝中生长，其厚度范围约为2.0～9.0μm。由图3b可知，由热源中心至边缘B区，由于热输入降低，片状结构的金属间化合物层逐渐减薄并消失，岛状金属间化合物也比热源中心处尺寸小的多，生成的金属间化合物总厚度也由热源中心处的8.3～12.3μm降至远离中心处的1.5～2.6μm之间。施加700 W超声振动后，焊缝与钢界面的金属间化合物形态转变为一连续的薄层，结构致密、没有明显的缝隙和裂纹存在，并且其厚度与无超声振动相比明显下降，从热源中心A区至焊缝边缘B区，金属间化合物的平均厚度由1.0μm过渡为0.5μm，如图3c，3d所示。为了鉴定反应生成相，采用EDS对图3中不同位置的Fe，Al，Si原子进行成分分析，对比Fe-Al-Si三元相图，得到的物相分析结果列于表3中。通过相分析可知，第Ⅰ层层状金属间化合物是η相Fe2（Al，Si）5，第Ⅱ层锯齿状金属间化合物是θ相Fe（Al，Si）3，第Ⅲ层岛状金属间化合物是τ5相Al7.2Fe1.8Si。这种界面结构与目前国外公开报道的研究结果一致[9]。