Expérience sur le mécanisme de liaison du soudage à froid des métaux

1.1 Détermination du comportement de diffusion atomique
Trois points techniques clés doivent être résolus afin de garantir la fiabilité et la précision des données mesurées. Le premier point technique est la technologie de séparation de l'interface de joint. Le moyen le plus efficace de déterminer le comportement de diffusion atomique à l'interface de joint est de séparer l'interface intacte afin de mesurer directement l'interface dans son intégralité. Cet article applique une technologie de traitement en solution et obtient avec succès une interface de séparation globale conservant sa morphologie naturelle conformément aux exigences ci-dessus. L'expérience démontre que la vitesse de corrosion de l'interface métallique retenue avec la solution préparée dans cet article est très faible, avec une vitesse moyenne de 7 pm/min. Pendant le temps de traitement, la profondeur totale de corrosion ne dépasse pas 0,1 nm. Le deuxième point technique est de prouver que les métaux non miscibles sont soudables, et qu'il est nécessaire d'obtenir un joint bout à bout entre les métaux avec une différence de dureté de près de 8 fois le contact de sertissage . Conformément aux caractéristiques de déformation du métal lors de l'assemblage bout à bout des broches de contact à sertir , cet article adopte une méthode consistant à utiliser une fine paroi métallique de dureté élevée pour recouvrir le métal de faible dureté afin de limiter la déformation de ce dernier. Ainsi, le métal des deux côtés de l'assemblage bout à bout forme simultanément un flux de déformation vers l'environnement sous l'action de la pression. L'assemblage bout à bout entre Al-Pb, Zn-Pb et d'autres métaux est ainsi réalisé sur la douille de contact à sertir de type LQ-25, comme illustré à la figure 1. La troisième technologie clé est l'élimination de la contamination lors de la détermination précise des oligo-éléments. Cet article décrit un ensemble de procédures rationnelles pour éliminer toute contamination potentielle lors de la préparation des échantillons, garantissant ainsi l'exactitude des données mesurées. À titre de comparaison, les mêmes échantillons d'analyse ont été préparés simultanément pour les assemblages Al-Cu obtenus par soudage par compression à chaud (soudage par étincelage, soudage par stockage d'énergie et soudage par friction), et la diffusion atomique a été mesurée dans les mêmes conditions. Chaque groupe d'échantillons a également été comparé au métal de base soudé. L'analyse par activation neutronique a été réalisée sur le microréacteur de l'Institut chinois de l'énergie atomique afin de déterminer la présence d'un autre composant atomique métallique soudé sur l'ensemble de l'interface, d'un côté. L'empilement est équipé d'un système informatique permettant d'imprimer directement la fraction massique absolue des éléments mâles de contact à sertir contenus. Les résultats des mesures sont présentés dans le tableau 2. Les données montrent que les trois interfaces de jointure soumises à des effets thermiques présentent une diffusion atomique évidente, et qu'il n'y a aucune diffusion des atomes métalliques de soudure dans toutes les interfaces de jointure. Tableau 2 : Résultats de l'analyse par activation neutronique
Méthode de soudage Soudage par étincelage Soudage par stockage d'énergie Soudage par friction Contact à sertir
Al-Sn
Combinaison de joints Al-Cu Al-Cu Al-Cu Al-Cu Al-Sn
Al-Cd Al-Cd Al-Pb
Sn
Côté analyse
Al
Al
Al
Al
Al
Al
Al
CD
Pb
Al
Éléments déterminés
Cu
Cu
Cu
Cu
Sn
CD
Al
Al
—
—
—
—
Échantillon × 10-6 1980 85,7 85,6
—0,38
—
—
—
—
Matériau de base × 10-6 1053 —15,7
—0,58
Figure 2 Résultats de l'analyse SEM de la diffusion du Cu à l'interface côté Al des joints soudés sous pression Al-Cu par différentes méthodes
Tableau 3 Contact à sertir femelle Al-Cd Interface côté Al Balayage à point fixe pour déterminer la valeur de comptage de Cd
Séquence de points de mesure
1
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Non.
Valeur de comptage 203
203 198 213 210 214 206 207 202 200 209 213 202 212 210 210 206 201 205 203
Séquence de points de mesure
21
22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40
Non.
Valeur de comptage 208
204 200 206 198 198 201 194 194 186 194 186 193 196 193 199 194 186 187 189
Valeur de fond 4,059-188
3.859-210
Remarque : Conditions de mesure : RAP, 25 kV, 0,015 μA, comptage de 10 s
La mesure de balayage au microscope électronique (effectuée sur un microscope électronique à balayage japonais ASM-SX) est un balayage continu de l'ensemble de l'interface
et analyse par balayage à point fixe uniforme. Certains résultats de tests sont présentés dans la figure 2 et le tableau 3. Une analyse spectrale a également été réalisée.
Contact mâle à sertir Les valeurs mesurées et les résultats d'analyse sont totalement cohérents avec les résultats de l'analyse par activation neutronique.