泡沫铝的焊接-金相检验

焊接金相检验可以通过金相分析方法研究焊接接头的组织变化、焊缝成形情况，发现肉眼不能检查出的焊接缺陷。

制备金相试样
镶嵌焊接试样断面尺寸较小，在磨制时容易磨成曲面而非平面，并且不便于握持，因此需要对试样进行镶嵌。镶嵌时，先选取泡沫铝与钢板长度方向边缘距离较近的一-侧，用280#砂纸预磨试样至断面平整。然后取长约20mm,内径15mm的一段硬质塑料管，两端磨平整。将塑料管立于水平工作台面上，试样预磨过的断面朝下插
入塑料管中，保持试样竖直，断面与工作台面接触。使用义齿基托树脂II型(自凝牙托粉)和义齿基托树脂液II型(自凝牙托水)配制成粘稠状自凝树脂，填充试样与塑料管的空隙。4小时后，树脂完全硬化，镶嵌完成，将镶嵌好的试样从工作台面移除，用刻刀在塑料管外壁刻上实验编号。
磨光

将镶嵌好的金相试样进行逐级顺序磨光。磨光试样在水平工作台面上手工进行。磨削时左手按住砂纸，右手持试样轻压向前推进，回程时试样不与砂纸接触。砂纸的使用顺序为280#，360#，500#，600#，800#，1000#，1500#，然后更换为4#、5#金相砂纸。每磨几次，就要更换磨削方向90°。更换砂纸前，目测表面磨痕，保证将前一工序留下的磨痕完全除掉。使用金相砂纸时，不能用力磨削，动作要轻柔缓慢，速度均匀。
抛光

试样磨光后，在抛光机上进行抛光。以绒布作抛光布，选用三氧化二铬作抛光膏。抛光时，紧握试样轻轻压向抛光布，从中心往边缘移动，不断加入冷却水，确保试样不过热。每隔一段时间目视检查一次试样表面，抛到划痕完全消除即可。拋光好的试样立即用清水冲洗干净，再用无水乙醇脱水。甩干后，用吹风机吹干。
浸蚀

抛光好的试样使用5%氢氟酸溶液浸蚀，浸蚀程度以骨架铝表面出现雾状斑纹为准。泡沫铝的孔洞会残留酸液，浸蚀后立即用大量清水冲洗，用力将试样中的水甩出后，用无水乙醇擦洗脱水并甩干，再用吹风机吹干。将制好的试样放入干燥皿中备用。

加热温度对焊接质量的影响
585℃时，焊缝形状均匀，边界清晰，钎料和母材的晶粒较细，钎料向母材扩散和母材向钎料溶解均不明显。当温度提高到600℃以后，焊缝区变宽，泡沫铝一侧的边界变得模糊不清，钎料发生明显地向母材扩散，母材晶粒长大，焊缝区的铝向钎料溶解增多，出现轻微溶蚀现象。
585℃时，母材仍有少许区域未得到钎料填缝，造成空隙，而600℃时，钎料填满了装配间隙，并流向了泡沫铝孔洞。这说明，温度升高以后，钎料流动性增强，有更好的毛细填缝能力。

保温时间对焊接质量的影响
保温时间5分钟时，焊缝形状均匀，边界清晰，钎料和母材的晶粒较细，钎料向母材扩散和母材向钎料溶解均不明显，但是有少量位置填缝不足。保温时间延长以后，钎料向母材的扩散程度增加，焊缝边界不平整，但焊缝和母材未出现明显的晶粒长大。在保温10分钟的条件下，焊缝未良好成形，大块区域没有焊上。当保温时间增加到60分钟后，由于Cu原子有足够的时间发生扩散作用，焊缝形成条件得到了很大改善，焊缝区向母材的过渡均匀，固溶体相和共晶相形态规整。温度升高和保温时间延长，均可能促进金属间化合物的形成，影响接头质量。从金相照片可以看出，焊缝界面钢一侧白色的Fe-Al 化合物相含量随温度升高和保温时间延长呈增加趋势，这对焊缝质量是不利的。