B4C/6061Al复合材料焊接接头组织与力学性能研究

来源：机械工程学报杂志2016年第22期北京时间：

作者：李宇力, 王文先, 陈洪胜, 武翘楚, 赵骏超

单位：太原理工大学材料科学与工程学院 太原 030024

摘要：基于碳化硼中10B同位素优良的热中子吸收能力，铝基碳化硼复合材作为中子吸收材料越来越多的应用于核电站中。但碳化硼颗粒的加入使该材料的可焊性变差，因此研究其焊接行为变得十分必要。采用钨极氩弧焊(Tungsten inert gas，TIG)和搅拌摩擦焊(Friction stir welding，FSW)对体积分数为30%的B4C/6061Al复合材料进行焊接，研究不同焊接方法、焊缝填充材料对复合材料对接接头微观组织及力学性能的影响。B4C/6061Al复合材料焊接接头拉伸性能如下：FSW焊>TIG焊(Al-Si焊丝)>TIG焊(6061Al焊丝)>TIG焊(6061Al-Mg焊丝)>TIG焊(无填充)。TIG焊缝区容易产生气孔、B4C颗粒分布不均匀及有害生成相是导致其力学性能不佳的主要原因。FSW可以有效避免基体金属与增强相的高温化学反应，使得焊缝区的晶粒细化，增强相颗粒的分布比TIG焊均匀，为30%B4C/6061Al复合材料最佳焊接方法，其接头的室温拉伸强度达247 MPa，为母材强度的85%。

关键词：焊接接头,力学性能,微观组织,B4C/6061Al复合材料；

基金资助：* 山西省科技攻关(20130321024)和山西省教育厅高校技术开发(20120008)资助项目; 20160202收到初稿，20160705收到修改稿;