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“以铝代铜”是我国走可持续发展道路的战略决策。铝/铜复合件逐年增多,连接问题随之而来,实现铝/锕的焊接是解决问题的关键。脆性金属间化合物的存在成为提升铝/铜接头性能的瓶颈。高熵合金的单相化和高熵效应为铝/铜的高质量焊接提供了可能。本文在设计高熵合金基础之上,采用高频感应加热装置和单辊急冷装置制备出常规凝固与急冷快速凝固Al20Cu20-系列高熵合金,研究了合金的相组成、组织形态、物理及力学性能,探索制备工艺、制备方法对高熵合金微观组织的影响。确定适合铝/铜焊接高熵合金钎料成分,分析钎焊接头微观组织及力学性能。研究结果表明: 常规凝固Al20Cu20-系列高熵合金由于成分中存在难混溶元素,Cu20Al20Sn20Ag20Bi20和Cu20Al20Co20Ag20Fe20产生相分离,改变熔制工艺不会改善相分离,但是选取不同熔炼方法可缓解成分偏析。急冷Cu20Al20Co20Ag20Fe20合金箔成分分布均匀,厚约30~60μm,宽约3~5mm,长约60~150mm。在箔材厚度方向上大致可分为三个晶区,依次为:靠近辊面的激冷等轴晶区、中间的柱状晶区以及靠近自由面的粗大等轴晶区。晶粒尺寸为0.3μm~3μm,远小于常规凝固高熵合金尺寸。箔材熔点为593℃,满足铝/铜钎焊要求。 在高频感应钎焊铝/铜时,当焊接钎料为Cu20Al20Sn20Ag20Bi20,加热电流为15A,加热时间5~10s,保温时间10~20s,焊接铜和铝获得的铝铜焊接接头,接头外观整齐,母材未熔化,组织没有出现金属间化合物及气孔,接头拉伸强度为38.84MPa。采用Cu20Al20Sn20Ag20Bi20高熵合金钎料钎焊钛与钢时,最佳工艺参数为:焊接电流20A、加热时间5s、保温时间20s。接头组织均匀,接头力学性能良好,试样从钢板一侧断开。