1. 研究目的与意义（文献综述）

1960年，w.klement (jr.), willens 和duwez等人^[1]通过急速冷却（冷速106k/s）制得au₇₅si₂₅非晶态合金，这是最早被报道的非晶态合金。非晶合金材料具有良好的物理化学性能，由于其没有晶体结构和位错缺陷，强度远高于普通晶态金属材料。其中，zr基非晶合金具有很强的玻璃形成能力和较宽的过冷液相区，能够较容易地制备出尺寸较大的块体非晶合金（bmgs）^[2]。同时，zr基非晶合金具有一系列优异的力学性能，是目前研究得最多的非晶合金系之一^[3]。但是用zr基生产的产品，往往需要承受较高的工作载荷及复杂的应力应变。j.li等人发现在受力较大的金属玻璃（mg），根据其断裂韧性，失效模式可由剪切破坏为主（强硬的mgs）或开裂（脆性mgs）。剪切破坏被认为是金属玻璃在室温下塑性变形的主要机制。在断裂过程中，裂纹的形成和扩展因其产生裂纹尖端的非线性应变场^[4-5]。因此，提高zr基非晶接头的力学性能是提高zr基非晶合金产品可靠性的关键。

目前国内外用于非晶合金连接的方法主要有熔化焊、固相焊及扩散焊等。不同类型的连接技术所制备得到接头的断裂方式也有所差别。zahrajamili-shirvan等人^[6]研究发现，随着搅拌摩擦焊搅拌速度的增加，tizr基非晶接头由解理断裂转变为脆性断裂，接头强度降低。g.wang等人^[7]研究发现，随着激光焊接焊接速度的降低，tizr基非晶接头中开始出现晶体相，接头断面形貌由均匀的脉状形貌转变为层状形貌，层的边缘即为晶体相与非晶母材之间的边界，接头强度也随之降低。wenchen等人^[8]研究发现，zr基非晶接头的抗拉强度随着热压焊应变率的增加呈线性增加趋势。接头断面的脉状变形区域随着应变率的增加而近线性增加。

超声波辅助钎焊工艺是一种可在大气环境中进行的无钎剂钎焊工艺，超声波辅助液态钎焊（焊接）已被广泛研究在铝合金及其复合材料的连接^[9]。超声波在液态钎料中传播时，会产生“声空化”作用和“声涡流”效应，可以破碎固体表面的氧化膜，辅助液态金属润湿于固态表面，并加快界面物质的传输速率。超声波辅助钎焊焊后无需清理钎剂，既降低了使用钎剂及清洗钎剂的成本，又避免了加热过程中钎剂产生的有毒蒸汽对操作人员的危害，还可提高钎焊接头的抗腐蚀性能^[10-11]。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

1.文献调研，了解国内外相关研究概况和发展趋势；

2.独立完成实验设计方案的制定，采用显微硬度仪测试采用超声辅助钎焊工艺及zn-3al钎料连接的zr基非晶接头的硬度，并用剪切试验机测试钎焊接头的剪切强度；

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

第4－8周：按照设计方案，采用显微硬度仪测试zr基非晶/zn-3al钎焊接头的硬度，并用剪切试验机测试钎焊接头的剪切强度。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]w. klement, r. h. willens and p. duwez. non-crystalline structure insolidified gold-silicon alloys. nature, 1960, 187: 869-870.

[2]张玲, 詹肇麟, 李莉. zr基非晶合金力学性能的研究进展[j]. 材料热处理技术, 2008,37(16): 103-107