利用犁耕诱导的成形技术研究超声波焊接接头的强度、断裂行为及微观结构演变

《Welding in the World》：Ultrasonically welded joint strength, fracture, and microstructure evolution using plowing-induced patterning

本研究通过超声焊接结合表面开槽处理改善Al/Cu接头性能，PS-4组界面强度达2605N，抗拉强度96MPa，电阻率0.008-0.009mΩ，SEM显示1600J能量下界面致密无缺陷，EDS分析表面碳含量差异，EBSD证实晶界取向与轧制方向平行。

　　

摘要

我们研究了采用新型犁形加工技术的超声波焊接铝线/铜板接头。在铜板上加工出多种犁形表面，以改善焊接接头的结合性能。PS-4组表现出更强的界面结合力，其界面强度和最大剥离强度分别达到了2605牛顿和2349牛顿。应力/应变测试中的最大抗拉强度（UTS）值为96兆帕。导电性分析显示，PS-4组的焊缝具有较低的电阻率（0.008–0.009毫欧）。样品2和3的焊接质量较差，这是因为添加了凹槽导致高频超声波信号迅速衰减。相比之下，样品1和4的焊接质量更好，信号衰减较慢。扫描电子显微镜（SEM）分析表明，在1600焦耳的焊接能量下，界面致密且无空洞或不规则结构。能量分散光谱（EDS）扫描显示，水平位置的碳含量为14.6%，犁形区域的碳含量为10.5%。扫描电子背散射（EBSD）分析表明，SP-4样品的晶界分布和织构面与轧制方向平行，最大晶粒尺寸为3.4微米。