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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,成为应用非常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。真空钎焊,就选常州三千科技有限公司,让您满意,欢迎您的来电哦!河南真空钎焊批发
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。河南真空钎焊批发真空钎焊,就选常州三千科技有限公司,有想法的可以来电咨询!
正确选择钎料是保证获得好的钎焊接头的重要因素。对钎料的基本要求:1)钎料应具有合适的熔点。熔点太低,钎焊接头的强度低。熔点太高,基体金属的晶粒易长大,力学性能易变坏,甚至会引起过烧,熔蚀等危险。2)钎料应对基体金属有良好润湿性、漫流性以及良好的填充间隙能力。3)钎料应与基体金属的线膨胀系数接近,否则易引起较大的内应力,甚至会产生钎缝裂纹。4)所有钎焊接头应满足产品的工艺要求,如足够的力学性能、抗腐蚀性能及导电导热性等。5)钎料本身应尽可能具有良好的塑性,能被加工成各种形状,如丝、条、带箔等。
钎焊是两种相同或不同的材料达到连接时,采用比母材熔点低的材料充当钎料。当被连接的零件和钎料加热到钎料熔化时,利用液态钎料在母材表面间隙中湿润、毛细流动并与母材相互溶解、扩散从而达到被连接零件间的连接。而真空钎焊是指整个钎焊过程是在真空设备中进行的。其基本工艺过程如下:将被连接件清洗干净,放置于真空设备中,关好炉门进行抽真空。当真空度达到焊接所需真空度时(一般应在3~5×10-3Pa时)进行升温。温度达到钎焊温度时充气冷却。完成在真空炉内的钎焊过程。常州三千科技有限公司为您提供 真空钎焊,有想法的不要错过哦!
压升率就是把真空炉的压强抽至工作压强,关闭真空系统停止抽气后,单位时间内炉子压强的回升速率,它是体现钎焊炉密封漏气性能的一个技术指标,也称为泄漏率,真空钎焊炉的压升率<·h-1可以焊接出质量较高的铝合金零件。如果压升率较大,即使工作压强维持在≤1×10-3Pa,铝合金零件钎焊质量也不易保证。因为大功率的抽气系统可以掩盖密封漏气指标,泄漏进炉内的气体虽然被迅速抽出,但钎焊件还是被氧化。在500℃~600℃升温阶段升温速率对焊接质量有重要影响,升温速率低,在真空环境中钎料低熔点成分快速挥发,留下高熔点组元不熔,甚至形成漫流。保温结束后的冷却速率同样很重要,过慢的冷却,相当于延长了保温时间,会产生漫流、漏焊、熔蚀等缺点。真空钎焊炉的极限压强应≤10-4Pa,工作压强满足≤1×10-3Pa,压升率<·h-1。应有足够的加热功率,能够快速升温,升温速率≥12℃·min-1。真空钎焊炉应配备气冷系统,能够快速冷却。在保证零件形位公差的前提下应用非常快的速率冷却。铝合金钎焊质量对钎焊炉的控温精度、炉温均匀性要求较高,±5℃可以满足小型零件的真空钎焊,现在市场上±1℃控温精度、±3℃炉温均匀性的铝真空钎焊炉可以钎焊出质量很高的零件。常州三千科技有限公司致力于提供 真空钎焊,有需要可以联系我司哦!河南真空钎焊批发
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真空钎焊工艺及要点1焊前清理及装配铝及铝合金暴露在空气中会很快形成一种黏着力强且耐热的Al2O3氧化膜。该氧化物薄膜很容易吸收水分,不仅妨碍钎缝的良好结合,而且还是生成气孔和夹渣的根源。为了保证钎焊质量,焊前应采取严格的清理措施,彻底清理母材和钎料表面的氧化膜和油污。化学清洗工艺为:首先,用w(NaOH)10%的溶液浸蚀铝材15min、钎料10min,溶液温度应为40~60℃;其次,在硝酸+氢氟酸溶液中浸蚀铝材10min、钎料5min;溶液配比为W(HNO3)58%~62%的溶液15L,w(HF)48%的溶液。河南真空钎焊批发
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