铝合金热管低温扩散钎焊接头组织性能与扩散机制研究

摘要

航天级铝合金热管对装配连接提出了大功率高热流密度散热要求,传统胶接方式存在使用寿命短,可靠性差等缺点难以满足要求,针对铝合金热管进行了低温装配金属键连接试验研究。采用新型中间层材料成功的实现了6061铝合金的低温扩散钎焊。通过扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)对接头微观组织和成分进行分析。结果表明,中间层镓和铜通过相互扩散形成了新相CuGa2;对保温温度为80℃、扩散时间分别为5 h/10 h/20 h的接头组织进行观察,发现扩散时间越长,镓和铜相互扩散越充分,中间层中残留的铜和镓越少,形成的接头组织越均匀致密;对界面传热系数和耐温性能进行了测试,结果表明金属键连接有很高的传热系数达到82362 W·(m2·K)-1,充分满足航天级热管大功率高热流密度散热要求;接头的耐温温度达到300℃,在300℃时,接头没有出现任何液化和重熔现象;最后通过对铝合金低温扩散钎焊过程的分析探讨了其中间层的扩散机制。