5005铝合金与1Cr18Ni9Ti的真空钎焊分析5005铝合金与1Cr18Ni9Ti的真空钎焊分析张丽霞,孟德强,郑文龙,冯吉才(哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室,哈尔滨150001)摘要:采用Al-Si-Mg钎料成功实现了5005铝合金与1Cr18Ni9Ti不锈钢的真空钎焊,借助扫描电镜、能谱分析仪和X射线衍射仪对焊后接头界面进行分析,同时对接头抗剪强度进行测试.结果表明,焊后接头界面结构从1Cr18Ni9Ti不锈钢侧到5005铝合金侧的界面依次为FeAl,FeAl3,FemAln+αAl.随着钎焊温度的升高或保温时间的延长,接头抗剪强度均呈现先升高后降低的变化趋势.当钎焊温度为580℃,保温时间为15min时,接头抗剪强度达到比较大值49MPa.接头断裂形式受钎焊温度的影响,当钎焊温度较低时,接头断裂于铝合金侧氧化膜层及FemAln+αAl反应层;温度升高至580℃时,接头断裂于FemAln+αAl反应层中,接头抗剪强度比较高.关键词:5005铝合金;1Cr18Ni9Ti不锈钢;真空钎焊;界面;抗剪强度0序言随着航空、航天、汽车、机械制造以及化学工业的发展,5005铝合金因其密度小、热导率和电导率高等优点,成为应用**的有色金属材料之一.但由于5005铝合金熔点和强度较低,且在碱性环境中的耐腐蚀性较差的问题。官方授权经销液冷板真空钎焊值得推荐,有需要联系常州三千科技有限公司。铜真空钎焊批发

复合板、大翅片、小翅片、大封条、小封条在进行定型、定尺加工后的尺寸偏差配合必须得到有效保证。翅片应控制在正偏差范围,封条则应控制在负偏差范围。否则无法保证装配后复合板在与封条紧密配合后,再与翅片间有适宜的接触面积即钎缝间隙,易造成虚焊、钎缝不连续或未焊合现象。(3)结构件表面粗糙度及其形状结构件表面粗糙度影响毛细力。一般说来,表面过于光滑,钎料难以在整个接触面积上分布均匀,由此产生的空穴会使钎焊强度降低,特别是封条的表面粗糙度。为了保证钎料均匀分布于接触焊缝上,结构件的钎焊面应有适宜的粗化。通常,表面粗糙度参考值可选Ra0·7mm~2·0μm的平方根为宜。另外,封条的内侧应制成30°的倒角,有利于在真空钎焊时降低焊料的表面张力,增加润湿性,减少钎焊缺点。(4)夹具的夹持力由于换热器装配后采用不锈钢夹具进行夹持,而不锈钢夹具的热膨胀系数小于铝合金制品的,故夹紧力太大,易造成钎焊后翅片弯曲倒伏;夹紧力太小,翅片易松脱。故应根据具体换热器的结构设计设定适宜的夹紧力。(1)钎料层化学成分中主要元素的影响Si含量:复合板的钎焊性能体现在钎料层的流动性、润湿性、间隙填充能力和焊接强度。在Al-S合金二元相图中,温度达577℃、w(Si)=11·7%时。滨湖区铜真空钎焊感应液冷板真空钎焊哪个品牌性能好,有需要联系常州三千科技有限公司。

真空钎焊缺点的主要现象有:1漫流漫流是钎焊时钎料流过钎焊接头处在母材上所形成的薄的钎料覆盖层。(1)漫流原因工装夹具在钎焊温度时应有一定的弹性和钢度,使焊缝联接处有合适的间隙,形成毛细现象吸附住熔化钎料。工装装夹不紧,钎焊组件缝隙太大就保持不住钎料,产生漫流缺点。工装钢度低,加热后热变形和重力作用引起钎焊组件联结缝隙增大,不能形成钎料的毛细现象也导致钎料漫流。真空钎焊是辐射传热,工装夹具的热容量大,钎焊零件的升温速率小,在钎料的固一液相温度区间停留时间长,钎料低熔点组分挥发较多,同时钎剂的作用时间也长,两者进一步破坏了液态钎料的表面张力,过度改善了钎料对母材的润湿性。装炉量大,升降温速率小,保温时间长等和工装夹具热容量大一样,钎料在液态停留时间长,降温速率慢相当于延长了钎料液态的保温时间,也会产生漫流。钎剂的作用是还原表面的氧化膜、降低液态钎料的表面张力,改善钎料对母材的润湿性。铝真空钎焊镁粉钎剂的使用量一般不大于2g/m。,使用量还因零件的形状、表面积、装炉量的不同而异。钎剂使用量大,钎料对母材的润湿性太好而导致钎料漫流。保温温度高,液态钎料的表面张力小。
蓄能定温、保温,钎焊定温、保温以及停电降温,是既能实现上述目的又能提高生产效率的行之有效的工艺流程,其中钎焊温度及保温时间是影响钎焊质量的关键。(1)钎焊温度:温度低时,钎料尚未达到必需的温度,钎料的流动性、浸润性均较差,易产生钎缝内部气孔、钎缝不连续、虚焊等缺点,使钎焊接头强度降低,承压能力不达标而产生泄漏,严重时甚至会撕裂;温度高时,钎料完全熔化且流动性过大,易产生钎料氧化形成气孔和对焊缝的毛细力作用变差,造成钎料流失、熔蚀、翅片弯曲等缺点。适宜的定温应注重焊料的流点,通常焊料的流点应比被焊金属熔点低60℃左右。此时,液态焊料对被焊金属具有良好的浸润性和流散性,能在毛细力作用下较好地填充钎焊间隙,并能与被焊金属产生良好的合金化作用,形成**度接头。(2)保温时间:钎焊时钎料的润湿和接头形成约需要1s~2s,因此保温时间主要由换热器心部温度达到钎焊温度所需的时间及氧化膜层消散所需时间决定。如果保温时间过短,换热器心部温度没有达到钎焊温度;时间过长,液态钎料容易使被焊金属熔蚀。。Al2O3致密、稳定、熔点高,在普通钎焊温度下不易分解,钎料氧化后使其流动性浸润性变坏;被焊金属氧化后变得难以浸润,从而导致焊料与基体间的焊接性能恶化。苏州液冷板真空钎焊哪个品牌性能好,有需要联系常州三千科技有限公司。

钎焊温度对表面活化Al2O3陶瓷和5005铝合金接头力学性能的影响为:当保温时间固定为5min时,随钎焊温度的升高,接头抗剪强度呈现先增加后降低的变化趋势,当钎焊温度为610℃时,接头抗剪强度达到比较高值15MPa.(4)当钎焊温度较低时,接头主要断裂在陶瓷基体上;当钎焊温度升高时,裂纹起始于钎缝处并向陶瓷中发生偏转;当钎焊温度过高时,接头主要断裂在Al晶粒的晶间渗入区.参考文献:[1]吴爱萍,邹贵生,任家烈,等.先进结构陶瓷的发展及其钎焊连接技术的进展[J].材料科学与工程,2002,20(1):104-Aiping,ZouGueng,RenJialie,[J].MaterialsScience&Engineering,2002,20(1):104-106.[2]熊华平,毛建英,陈冰清,等.航空航天轻质高温结构材料的焊接技术研究进展[J].材料工程,2013(10):1-Huaping,MaoJianying,ChenBingqing,[J].MaterialsEngineering,2013(10):1-12.[3]StaleyJT,LiuJ,HuntWH,[J].AdvancedMaterials&cesses,1997,152(4):17-20.[4]王波,宁晓山,李莎.铝与氧化铝陶瓷表面金属化连接工艺研究[J].稀有金属材料与工程,2011(40):518-Bo,NingXiaan,[J].RareMetalMaterialandEngineering,2011(40):518-521.[5]李飞宾,吴爱萍,邹贵生。 官方授权经销液冷板真空钎焊哪家好,有需要联系常州三千科技有限公司。铜真空钎焊批发
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3、钎焊工装夹具工装夹具应设计成装配位置尺寸精度高和具备装夹力可以调整的功能,工装夹具使用1Cr18Ni9Ti较好,在钎焊温度时夹具有一定的弹性,使焊缝连接处有合适的间隙,形成毛细现象吸附住熔化钎料,缝隙太大就保持不住钎料。挥发的钎料在螺纹牙间会形成毛细吸附末尾凝固在牙间,拆卸不下来。螺栓应使用粗牙螺纹。工装夹具在次使用前还应在空气炉中先加热氧化一次,以减少钎料对其的润湿性,降低对辐射热的反射率。我们攻关前期用的钎焊实验的工装夹具的热容量大,钎料不熔、漫流、漏焊、熔蚀等缺点不断出现,即使调整其它工艺参数也无法避免。经观察分析,原因为真空钎焊是辐射传热,零件的升温和降温速率受工装夹具热容量的影响较大,升温和降温速率小,这相当于升温速率慢和保温时间长,相对应的钎焊缺点就不可避免。后镂空该工装、开设减重孔,使其重量降低了50%多,经实验钎焊缺点消除,钎焊效果良好。在不损害刚度的前提下应尽量减少工装的热容量,可以靠减轻工装重量和使用密度小、比热容小的材料来实现,比如石墨。4、钎焊工艺、铝合金真空钎焊的工艺流程铝合金真空钎焊的工艺流程:钎料裁剪→钎焊件母材和钎料表面的氧化膜去除→钎料固定→装配→真空钎焊→检验。铜真空钎焊批发
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