真空钎焊具有尺寸变形小、焊后不需要清洗、可以实现多条焊缝、多个零件同时焊接、绿色环保的优点,复杂精密的铝合金硬钎焊零件可以选用真空钎焊方法。为制定这类复杂精密铝合金零件的真空钎焊工艺和检验规则,我们对影响铝合金真空钎焊质量的因素进行了系统地实验研究,本文对这些影响因素进行归纳总结。1、钎焊材料、钎剂铝的化学活性强,通常表面有一层极为致密的氧化膜,氧化膜的性质非常稳定,在旧膜被破坏时,能迅速形成新膜。钎焊时需要钎剂破坏这层膜,否则熔化的钎料不能与母材润湿。铝真空钎焊使用适量镁粉作钎剂,利用镁蒸汽对铝氧化膜的置换与破坏作用来改善钎料的润湿性。镁蒸汽的渗入还会降低钎料与母材间的界面张力,从而增强了钎料的润湿能力。实验表明,母材和钎料表面的氧化膜在入炉前清理不彻底或在加热时又发生了一定的氧化,就会焊接不上;若使用较多的镁粉,又会导致钎料漫流,损害零件的粗糙度,焊缝截面焊接圆角半径也不易控制,镁粉会污染真空系统,需要及时清洁真空系统。而使用Al-Si-Mg钎料,若在入炉前能够彻底清理母材和钎料表面的氧化膜,适当控制升温速率,在450℃左右停留30min以上,尽可能多地排除空气,在整个升温过程中维持压强≤1×10-3Pa。泰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。泰州铜真空钎焊
1)接头间隙选择不当。(2)钎焊前零件清理不净。(3)钎剂去膜作用或保护气体去氧化物作用弱。(4)钎料在钎焊时析出气体或钎料过热。10、钎缝夹渣产生原因为:(l)钎剂使用量过多或过少。(2)接头间隙选择不当。(3)钎料从接头两面填缝。(4)钎料与钎剂的熔化温度不匹配。(5)钎剂密度过大。(6)加热不均匀。11、钎缝开裂产生原因为:(1)由于异种母材的热膨胀系数不同,冷却过程中形成的内应力过大。(2)同种材料钎焊加热不均匀,造成冷却过程中收缩不一致。(3)钎料凝固时,零件相互错动。(4)钎料结晶温度间隔过大。(5)钎缝脆性过大。12、母材开裂产生原因为:(1)母材过烧或过热。(2)钎料向母材晶间渗入,形成脆性相。(3)加热不均匀或由于刚性夹持而引起过大的内应力。(4)工件本身有内应力而引起的应力腐蚀。(5)两种热膨胀系数相差过大而塑性偏低的异种母材。13母材被溶蚀产生原因为:(l)钎焊温度过高,保温时间过长。(2)母材与钎料之间的作用太剧烈。(3)钎料量过多。钎料流失产生原因为:(1)钎焊温度过高或保温时间过长。(2)钎料位置不当以致未起毛细作用。(3)局部间隙过大。黑龙江真空钎焊夹具官方授权经销液冷板真空钎焊哪种好,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。
研究了典型的接头界面及钎焊温度对界面形貌和接头力学性能的影响.1试验方法试验所用的Al2O3陶瓷为多晶95瓷,焊接前,将Ag-Cu-Ti粉末均匀涂覆在Al2O3陶瓷表面,然后使陶瓷在真空中以880℃/10min的工艺条件进行活性金属化处理.陶瓷表面金属化后的界面形貌如图1所示.图1界面背散射像SEMBEIsoftherface对图1中各相进行了能谱分析,分析结果列于表1中.根据文献[7]同时结合表1中能谱分析结果可以知道,金属化后Al2O3表面形成连续的Ti3Cu3O层以及由Ag(s,s)和Cu(s,s)组成的Ag-Cu共晶区域.表1表面活性金属化Al2O3陶瓷界面能谱分析(原子分数,%)Table1EDSresultsoftheactivemetallizedAl2O3位置OAlAgTiCu可能相ATi3Cu3OBAg(s,su(s,s)铝合金的牌号为5005,其标准化学成分如表2所示,该材料含有一定量的Mg元素.试验用的钎料为Al-Si箔状钎料(4047),为共晶合金系,熔化温度为559~565℃,主要化学成分见表3所示.表25005铝合金母材的成分(质量分数,%)Table2chemicapositionsof5005AlloySiFeCuMnMgZnAl~余量表34047钎料的成分(质量分数,%)Table3chemicapositionsof4047fillerSiFeCuMgZnAl11~13其余钎焊前,采用金刚石内圆切割机将Al2O3陶瓷加工成mm×mm×mm的试样。操作性能好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。
它们的化学成分分别见表1和表2所示.试验前,利用线切割方法将1Cr18Ni9Ti不锈钢和5005铝合金分别加工成30mm×10mm×mm和7mm×7mm×5mm的试样.试验使用的钎料为150μm厚的Al-Si-Mg箔状钎料,其化学成分见表3所示.表15005铝合金的化学成分(质量分数,%)Table1Chemicapositionsof5005aluminumalloy~表2不锈钢的化学成分(质量分数,%)Table2Chemicapositionsof1Cr18Ni9TistainlessrNiMnPSFe<><><><>表3Al-Si-Mg钎料的化学成分(质量分数,%)Table3ChemicapositionsofAl-Si-MgSiFeCuMgZnAl11~钎焊前,使用砂纸对待焊母材表面进行逐级打磨,并使用**溶液对母材进行超声清洗.为去除铝合金表面氧化膜,在40℃条件下,用NaOH稀溶液进行超声碱洗,再用稀HNO3溶液进行酸洗.文中采etorr6-1650-15T真空扩散焊机进行钎焊试验,钎焊温度为560~590℃,保温时间为5~25min.焊后采用扫描电镜(SEM,S-4007)观察界面及断口形貌;用旋转阳极X-射线衍射仪(XRD,D/max-rb)对界面产物进行物相分析,确定反应产物;采用INSTRONMODEL5569电子万能试验机进行压剪测试.2试验结果与分析钎焊接头的界面分析图1为钎焊温度580℃,保温时间15min时接头的微观形貌.从图1中可知。**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。镇江真空钎焊炉发展
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2)表面处理工艺流程:碱洗→水洗→酸洗→水洗→热水洗→烘干。(3)组装:将复合板、侧板、翅片、封条等进行机械组合成型。(4)真空钎焊:对真空钎焊炉抽真空后进行三个阶段的加热、保温,其工艺曲线如图2所示。即:阶段(a)预热定温、保温;第二阶段(b)蓄能定温、保温和第三阶段(c)钎焊定温、保温;停电。待炉温降至规定温度出炉。(5)整形:对换热器真空钎焊后的变形,采用机械法进行矫正。(6)导流板焊接:采用氩弧焊方式焊接换热器的导流板,即换热器两端大封条位置。(7)压力检验:采用吹入空气方式检验换热器承压能力,即泄漏检验。(8)喷涂:对换热器进行清洗、烘干、喷涂、烘干,改善外观质量。(9)包装交货。2泄漏原因分析(1)结构件的表面预处理换热器的所有结构件在组装前均须经过表面处理即酸碱洗,以除去表层污垢、油渍、氧化膜等。污垢会阻碍构件间的有效接触;油渍在真空高温时将会分解气化,降低真空钎焊炉内真空度;由于铝合金表层氧化膜致密,其熔化温度远比基体材料的要高,特别是复合板钎料层的氧化膜在钎焊时钎料层熔化不充分,造成不能与被焊金属完全熔合,从而影响钎焊质量。为此,必须严格控制原材料的表面预处理,包括必要的机械清理,同时缩短钎焊前的装配时间。(2)结构件尺寸公差。泰州铜真空钎焊
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