熔融Cu-Al及Al-Si-Mg合金在304不锈钢表面的溶解及反应润湿

• 作者: 陈勇 郑智斌 靳德民 李雪 陈俊宏
• 来源期刊: 机械制造文摘（焊接分册）
• 关键词: 反应润湿 扩散润湿 前驱膜 界面行为 304不锈钢
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 所属期刊栏目: 专题研究|Special Research
• 页码范围: 17-24
• 页数: 8页
• 分类号: TG401
• 语种: 中文

摘要

利用座滴法在高真空条件下研究了 Cu-Al和Al-Mg合金分别在1 100～1 200℃,700～800℃与304不锈钢的润湿行为.研究表明,铜-钢体系为典型的溶解润湿,铝-钢体系为典型的反应润湿,且最终润湿性随着温度的升高而改善;铜-钢体系中,钢表面的氧化膜限制固-液界面传质从而导致差的润湿性,破除氧化膜及Fe在Cu中的扩散作用为熔滴铺展提供驱动力,铺展活化能为51.2 kJ/mol,该活化能对应于Fe在Cu中的扩散激活能(约10 kJ/mol)及破除氧化膜后表面由Fe-O氧化膜转变为纯净Fe时,Fe和Fe3O4单位摩尔表面能的变化(44.9 kJ/mol);铝-钢体系中,前驱膜的产生能够有效促进润湿,前驱膜为界面反应层在三相线外的延伸;铺展动力学可由RPC模型描述,铺展活化能为46.6 kJ/mol,该活化能对应于界面反应生成单位摩尔的Fe2 Al5(约25 kJ/mol)及FeAl3(约21 kJ/mol)的反应吉布斯自由能.