李　红，陶博浩，栗卓新，郭　福

(北京工业大学 材料科学与工程学院，北京 100124)



超声振动与激光加热耦合条件下Al基钎料在TiNi形状记忆合金表面润湿铺展行为

李红，陶博浩，栗卓新，郭福

(北京工业大学 材料科学与工程学院，北京 100124)

采用一种超声辅助激光钎焊的方法，对低熔点的Al基钎料在TiNi形状记忆合金合金表面进行了润湿性实验。研究结果表明：随超声时间增加，钎料铺展面积先增大后减少，润湿角先减小后增大。钎料润湿前沿存在Al2Si,Al3Si,AlSi等相，钎料熔滴中心靠近界面处，AlSi和AlSiTi相的晶粒尺寸及其中Si元素的含量均随超声时间增加而逐渐增大；随着激光功率的降低，钎料铺展面积逐渐降低，润湿角逐渐增大，在钎料熔滴中心靠近界面处生长出宽度小于10μm的AlSi(Ti,Ni)金属间化合物。当超声振动时间为1.0s，激光功率470W，母材表面粗糙度为0.03μm时，实验获得的最大铺展面积为106.45mm2，最小润湿角为16°。

超声振动；激光钎焊；钎料；TiNi形状记忆合金；润湿

近等原子比的TiNi形状记忆合金(TiNi SMA)具有优良的形状记忆特性和超弹性，以及良好的抗腐蚀性和生物相容性，在航天、机械、能源、交通和医疗等领域应用广泛，因此开展TiNi SMA连接技术的研究工作非常重要[1,2]。TiNi SMA与异种金属的连接主要存在两方面的问题：(1)TiNi SMA本身对温度及成分变化十分敏感，其焊接工艺控制比较复杂[3]；(2)除了要保证TiNi SMA焊接接头无缺陷并具有一定的力学性能之外，还要保证接头的形状记忆效应和超弹性能够达到所需要求。因此，它比一般的金属更难于连接，常用的连接技术主要有：熔焊(激光焊、气保护焊)[4-6]和钎焊(红外钎焊、炉中钎焊、激光钎焊)[7,8]。……