《表3 在工艺1条件下T2-TA1搭接接头各相成分 (原子数分数/%)》

  提示：宽带有限、当前游客访问压缩模式

本系列图表出处文件名：随高清版一同展现

《T2-TA1搅拌摩擦钎焊接头显微组织及结合机理分析》

1. 获取 高清版本忘记账户？点击这里登录

1. 下载图表忘记账户？点击这里登录

T2-TA1搭接接头在转速ω=1 500 r/min、焊速v=5.7 m/h、压下量d=0.3 mm工艺1下的显微组织，如图2所示。表3为焊缝中典型区域的EDS检测结果。从图2a可以看出，焊缝呈典型的“盆状”形貌，分为热影响区（HAZ）、焊核区（stirred zone）、热机影响区（TMAZ）。焊缝与两侧母材结合良好，未见裂纹、孔洞等缺陷。前进侧和后退侧TMAZ区未出现明显的粗大带状组织。这是由于在此工艺条件下，Cu层塑化充分，且压下量较小，前进侧运动的材料体积较小，后退侧回填及时所致。图2b为焊核区T2-TA1界面的高倍组织形貌。可以看出，Ag基钎料与Ti层反应形成过渡带（在图中标记为区域1，2和3）。过渡区域1和2为Ag基钎料和Ti层的反应区域，总宽度约为2μm。其中，过渡区域1紧贴Ti侧母材，主要成分的原子数分数为78.89%Ti，19.63%Cu和0.48%Ag。结合Cu-Ti、Ag-Ti、Ag-Cu二元相图可知，该过渡区域主要由α-Ti（s，s）+CuTi2组成。过渡区域2在过渡区域1的上方，该区域中Ti含量减少、Cu含量增加，其主要成分的原子数分数为51.44%Ti，40.91%Cu，4.16%Zn，2.22%Ag，1.27%Cd，结合Cu-Ti、Ti-Zn二元相图可知，此区域主要由CuTi金属间化合物组成。过渡区域3呈亮白色，宽度约为10μm，主要由AgCd+Ag（s，s）组成，推测该区域主要为Ag基钎料熔化后的组织，由此也说明钎料在焊接过程中未完全排出。图2c为TMAZ混合区带状组织。在焊接过程中，Ti向Cu侧运动，两种材料间发生机械混合、冶金反应。结合EDS检测结果，该区域主要由Cu（s，s）组成，其中含Cu量较高的区域（区域4）呈灰色，而含Ti量高的区域（区域5）则呈暗灰色。可以看出，暗色区域5和块状区域4相间分布，推测焊接过程中Cu发生局部熔化。图2d为TMAZ区T2-TA1界面处的显微组织。可以看出，该区域为钎焊+机械混合区，Ag基钎料在搅拌头作用下，向Cu侧运动与Cu发生混合、反应。在靠近TA1侧形成反应区6，该区域的主要成分的原子数分数为67.87%Ti，29.26%Cu，0.76%Zn，1.34%Ag，0.77%Cd。结合相关二元相图可知，该区域主要由α-Ti（s，s）+CuTi2组成。靠近Cu层的8区，其成分的原子数分数为18.17%Ti，78.85%Cu，2.98%Ag，该区域主要由Cu（s，s）+Cu4Ti组成。而在区域6与8之间，分布着亮色的7区，成分的原子数分数为4.22Ti%，15.64Cu%，50.55%Ag，27.65%Cd，判断其由AgCd+Ag（s，s）+Cu（s，s）组成。图2e为靠近焊缝右侧端部的显微组织。该区域中Ag基钎料未完全被排出，与两侧Cu和Ti层发生反应，生成钎焊组织。从高倍SEM图可以看出，该处主要由紧贴TA1的带状区域9，块状区域11和分布在其间的亮色区域10组成。其中，区域9为Ag钎料和Ti层反应区，成分的原子数分数为46.60%Ti，50.39%Cu，0.88%Zn，1.45%Ag，0.67%Cd。结合Cu-Ti二元相图，推测该区域由CuTi金属间化合物组成；区域10颜色较亮，为Ag钎料富集区域，其成分的原子数分数为1.41%Ti，8.74%Cu，55.54%Ag，34.31%Cd，推测由Ag（s，s）+AgCd组成；区域11区成分的原子数分数为6.10%Ti，34.06%Cu，3.95%Zn，33.86%Ag，22.02%Cd，可知该区域为AgCd+Cu（s，s）+Ag（s，s）。