研究了Zn-5Al-3Cu钎料超声辅助钎焊5A06铝合金和工业纯铜镶嵌结构的工艺。利用金相、SEM等方法研究了钎缝微观组织特征,探究了超声对钎缝形成过程的影响,讨论了接头的力学性能与微观组织的关系。试验结果表明,镶嵌结构各区域钎缝的组织致密无缺陷。钎缝由树枝晶状α-Al、Zn-Al-Cu-Mg四元共晶组织、η-Zn相和Cu-Al2化合物构成,5A06铝通过Zn-Al过渡层与钎料组织结合,铜侧界面反应层厚度均匀,约2~3μm,主要由CuZn5化合物构成,部分CuZn5和钎料的界面间可观察到CuAl2和Al4.2Cu3.2Zn0.7化合物。接头的剪切强度为89~100 MPa,主要断裂于CuZn5化合物和铜基体的界面处。

采用有限元方法分析了超声切割刀片与变幅杆的匹配规律,探讨了切割刀片几何尺寸的变化对变幅杆与切割刀片组合体固有频率的影响.分析结果表明:随着切割刀片长度的增加,变幅杆与切割刀片组合体的固有频率下降,而振幅放大倍数呈增大趋势;切割刀片宽度增加,固有频率下降;切割刀片的材料性质对整体谐振频率有很大影响.验证实验表明,有限元分析结果与实验结果基本一致.