ZnO陶瓷/金属Cu钎焊接头残余应力计算

发布时间：2023-04-03 20:26

　　采用热弹塑性有限元分析方法,计算了方形ZnO陶瓷与金属Cu钎焊接头中残余应力的大小和分布。发现结果如下:ZnO陶瓷与金属Cu钎焊后会在接头中产生残余应力,其中ZnO陶瓷侧垂直于钎焊界面方向的轴向拉应力是影响ZnO/Cu接头性能的主要因素,轴向拉应力的最大值出现在ZnO陶瓷表面边缘靠近钎焊界面处,当钎料层厚度为0.3 mm时,拉应力在ZnO陶瓷表面边缘距ZnO/钎料层界面0.6 mm处有最大值69.75 MPa。通过钎料层不同厚度的比较计算得出,合适的钎料层厚度能降低ZnO/Cu接头的残余应力,钎料层厚度为0.1 mm时,ZnO陶瓷侧拉应力峰值最小,为30.82 MPa。此外,采用单一缺陷模型计算了钎料层中气孔缺陷的存在对ZnO陶瓷与金属Cu钎焊接头残余应力的影响。计算结果显示,气孔缺陷位于ZnO/钎料层界面时残余拉应力峰值为95.5 MPa,气孔缺陷位于Cu/钎料层界面时残余拉应力峰值为107.2 MPa,拉应力峰值相对无缺陷模型均有大幅升高。

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【文章目录】：
1实验
2残余应力的有限元分析
    2. 1焊接残余应力的有限元计算原理
    2. 2模型的简化与理论假设
    2. 3建模与网格划分
    2. 4边界条件的处理
3结果与讨论
    3. 1接头残余应力的大小和分布
    3. 2钎料层对Zn O / Cu接头应力的影响
    3. 3气孔缺陷对Zn O / Cu接头应力的影响
4结论



本文编号：3781093