摘要:為了研究碳纖維復合材料(CFRTP)與金屬的高效焊接,采用激光誘導Al-Ti-C粉末中間層自蔓延反應的方法,對碳纖維復合材料與鋁進行了異種連接實驗,分析了中間層自蔓延反應形成焊縫的反應機理、CFRTP/鋁連接接頭的微觀界面和形成機理。結果表明,激光照射使中間層溫度升高至933K左右時自蔓延反應開始進行,鋁元素熔化并包裹住固態Ti發生反應,生成Ti-Al系化合物,在高溫下化合物繼續和Ti元素反應生成TiC并釋放熱量;同時,單質Ti與C也發生反應生成TiC并釋放熱量,反應產生的熱量繼續維持下一層面的反應,直至整個中間層反應結束形成良好的"焊縫";這些熱量使得中間層左右兩側母材發生微融再次擠壓成型形成質量良好的連接接頭。激光誘導Al-Ti-C中間層自蔓延高溫合成連接方法可以實現CFRTP/鋁的高質量連接,對實現交通工具結構輕量化是有幫助的。
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