氧化铝陶瓷具有良好的热传导性,较高的机械强度及优异的耐高温性能,在航空航天耐热和耐磨等方面应用[1-2].铝合金具有密度低,导电性良好,机械强度高,耐蚀性良好等优点,是一种应用十分的结构材料[3].在实际应用中往往需要实现氧化铝陶瓷与铝合金的连接,充分发挥它们各自的优势.而在陶瓷与金属的连接中,钎焊是**有前途的方法之一,该方法操作简单、效率高、可批量生产,因此文中拟采用钎焊方法对氧化铝陶瓷与铝合金进行连接.铝合金熔点低,且极易氧化生成致密的氧化膜,钎焊时氧化膜阻碍钎料的润湿,影响陶瓷和铝的直接反应;另一方面,二者的热膨胀系数差别较大,焊后残余应力导致无法形成可靠的接头[4-6],因此焊前需要对陶瓷表面进行处理.王颖[7]首先利用TiH2+AgCu+B混合粉末处理陶瓷表面,然后在未采用其它钎料的条件下直接钎焊5005铝合金.张德库等人[8]采用化学镀镍方法对Al2O3陶瓷表面进行金属化,并用锡基钎料实现镀镍Al2O3陶瓷的钎焊.徐富家等人[9]利用Al-Si钎料和自制工艺罩内置Mg粉的方法,实现了化学镀镍Al2O3陶瓷与5005铝合金的真空钎焊.文中采用Al-Si钎料对利用Ag-Cu-Ti粉末进行金属化处理的Al2O3陶瓷与5005铝合金进行真空钎焊。北京官方授权经销液冷板真空钎焊,有需要联系常州三千科技有限公司。河南高真空钎焊
接头主要断在FemAln+αAl反应层和铝合金侧氧化膜层.当钎焊温度升高到580℃时,接头断裂位置发生变化,断裂只发生在FemAln+αAl反应层处,此时接头抗剪强度达到比较大值.3结论(1)采用Al-Si-Mg钎料钎焊5005铝合金与1Cr18Ni9Ti不锈钢,当钎焊温度为580℃,保温时间为15min时,接头界面结构为1Cr18Ni9Ti不锈钢/FeAl/FeAl3/FemAln+αAl/5005铝合金.(2)当钎焊工艺参数较低时,5005铝合金表面存在残余氧化膜,因此焊缝中有明显裂纹或气孔缺点出现;当钎焊温度升高至580℃,焊接缺点消失,焊缝成形良好;当钎焊工艺参数进一步增加,由于焊接热输入量过大,界面反应过分,接头存在较高残余应力,焊缝产生了明显裂纹.图6接头断口形貌Structureofjbrazedatdifferencessparameters(3)随着钎焊温度的升高或保温时间的延长,接头抗剪强度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,接头获得比较大抗剪强度49MPa.(4)钎焊温度对接头断裂位置具有明显影响.当钎焊温度较低时,接头断裂发生在FemAln+αAl反应层和铝合金侧氧化膜层处;当钎焊温度升高到580℃时,断裂发生在FemAln+αAl反应层处.参考文献:[1]RathodMJ,[J].WeldingJournal,2004,83(1):16-26.[2]王希靖。上海高频真空钎焊便宜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。
在钎料固一液相线区间升温速率慢,在熔化过程中,在真空环境中,钎料的低熔点组分汽化过多,改变了钎料的成分,使余下的钎料熔点升高而不熔。(2)消除措施分阶段升温,提高末尾阶段的升温速率,在500℃设置等温段,消除工件温度的滞后以提高钎料固一液相线区间升温速率,减少装炉量,减轻工装重量或更换部分不锈钢为石墨,减少工装的热容量以提高工件的升温速率。7钎焊件变形(1)原因升温速率大,释放应力过快或热应力过大,冷却过快也使热应力过大。工装钢度不足或装夹强度不足。(2)消除措施钎焊前增加钎焊组件的去应力退火;采用分阶段升温,设置等温平台,在接近钎焊保温温度时快速升温;分阶段控制降温,在钎料固相线温度以下慢冷。提高工装钢度和装夹精度。8、填隙不良部分间隙未被填满。产生原因为:(1)接头设计不合理,装配间隙过大或过小,装配时零件歪斜。(2)钎剂不合适,如活性差,钎剂与针料熔化温度相差过大,钎剂填隙能力差等,或者是气体保护钎焊时气体纯度低和真空钎焊时真空度低。(3)钎料选用不当,如钎料的润湿作用差,钎料量不足。(4)钎料安置不当。(5)钎焊前准备工作不佳,如清理不净等。(6)钎焊温度过低或分布不均匀。9钎焊气孔产生原因为:。官方授权经销液冷板真空钎焊性价比高,有需要联系常州三千科技有限公司。
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。镇江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。无锡真空钎焊炉应用
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铝合金侧的母材会熔解进入钎缝,在钎焊冷却过程中形成αAl固溶体.综上所述,焊后接头形成的界面结构为1Cr18Ni9Ti不锈钢/FeAl/FeAl3/FemAln+αAl/5005铝合金.工艺参数对接头的影响钎焊温度是钎焊的重要工艺参数,对接头界面结构具有重要的影响.文中固定保温时间为15min,分析钎焊温度对接头界面的影响,结果如图3所示.图3不同钎焊温度时接头的显微Microstructuresofjsbrazedatdifferentbrazingtemperature由图1可知,钎焊温度为580℃时,不锈钢、5005铝合金与钎料之间连接紧密、反应充分,焊缝成形平整致密.但当钎焊温度为570℃时,接头中会出现裂纹缺点(图3a),这是由于Mg元素的去膜作用未充分发挥,钎料去除5005铝合金表面氧化膜的效果不明显.当钎焊温度为590℃时,由于热输入量增大,铝合金溶解量相对较大,Ⅲ反应层厚度明显增加(图3b).为了分析保温时间对接头界面结构的影响,文中固定钎焊温度590℃,分析保温时间分别为5min,15min,25min时接头的界面形貌.如图4a所示,当保温时间为5min时,界面反应不充分,焊缝中产生了裂纹缺点.随着保温时间的延长,钎料与两侧母材反应充分,焊缝成形得到改善,如图3b所示.而当保温时间达到25min时,如图4b所示,由于反应过于剧烈。河南高真空钎焊
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