Analiza zmian w warstwie połączenia płyt Al-Cu spajanych wybuchowo

W pracy analizowano zmiany struktury i tekstury zgrzewanych wybuchowo płyt aluminiowych i miedzianych o czystości technicznej ze szczególnym uwzględnieniem zmian, jakie następują w warstwach położonych w pobliżu strefy połączenia. Przeprowadzono badania z wykorzystaniem mikroskopii świetlnej, elektronowej mikroskopii skaningowej i analizatora GENESIS oraz systemu pomiaru orientacji lokalnych metodą dyfrakcji elektronów wstecznie rozproszonych. Dla zastosowanych parametrów technologicznych procesu spajania obserwowano silne zmiany geometryczne na powierzchni łączonych blach. W najczęściej obserwowanych przypadkach uzyskane połączenie można sklasyfikować jako płaskie lub faliste z fazą pośrednią. W wyniku przetopienia w strefie połączenia obserwowano tworzenie się fazy międzymetalicznej typu CuAln, przy wartości n zawartej w zakresie 1÷2,7. Wskazuje to na zmieniającą się koncentrację Cu w Al w zależności od analizowanego obszaru. Inną charakterystyczną cechą procesu spajania było występowanie silnego rozdrobnienia struktury po obu stronach warstwy fazy międzymetalicznej. Pomimo że proces rozdrobnienia obserwowany jest zarówno w miedzi, jak i w aluminium, to efekt ten wyraźniej występuje w miedzi; w blasze tej wy- stępuje grubsza strefa o ultradrobnym ziarnie.

---

The changes of microstructure and texture in explosively bonded aluminium and copper sheets of technical purity observed in layers located near the bonding area were analyzed in the study (Fig. 1). The bonding process was investigated with multiscale analyzes using light microscopy and scanning electron microscopy equipped with electron backscattered diffraction facility for the measurements of local orientations. For the applied technological parameters of the bonding process, strong changes in geometry of surfaces of bonded plates have been observed (Fig. 2 and 3). In most observed cases, the bonding may be classified as 'flat' or 'wavy' one with an intermediate phase. As a result of melting in the bonding area, the formation of intermetalic layer phase of CuAln-type, with n= 1÷2.7 was observed (Fig. 4). This indicates changes in Cu and Al concentrations depending on the location of analyzed area, which leads to changes in mechanical properties (Fig. 5 and 6). Other characteristic features of the bonding process were: the strong grain refinement at the both sides of intermetalic layer (more clearly observed in Cu) and strong textural changes along ND in both sheets (Fig. 7÷10).