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。天津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。新吴区真空钎焊夹具

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。北京铜磷真空钎焊燃油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。

表明该参数下接头残余应力有所降低[10].由图4c可知,当钎焊温度升高到620℃时,断裂主要发生在铝晶粒晶间渗入区C,较高的工艺参数使该区分布较多的硬脆金属间化合物,易于裂纹的萌生及扩展,因此接头的抗剪强度降低.图4钎焊温度对接头断口形貌的影响Effectsofbrazingtemperatureonthemicrostructuresofjfracture表5610℃/5minAl-Si钎料接头断口能谱分析(原子分数,%)Table5610℃/5minEDSofresultsofthespecimen位置OAlSiAgTiCu可能相1α-Al2θ-Al2Cu3结论(1)采用Al-Si钎料成功实现了表面活化Al2O3陶瓷和5005铝合金的可靠连接,当钎焊温度为600℃,保温时间为5min时,接头界面结构为:5005铝合金/α-Al+θ-Al2Cu+ξ-Ag2Al/ξ-Ag2Al+θ-Al2Cu+Al3Ti/Ti3Cu3O/Al2O3陶瓷.菌落总数检测,参照《食品微生物学检验-菌落总数确定》。大肠杆菌总数检测,参照《食品微生物学检验-大肠菌群计数》。(2)钎焊温度对表面活化Al2O3陶瓷和5005铝合金接头界面形貌的影响为:随钎焊温度升高,陶瓷侧Ti3Cu3O活化反应层的厚度逐渐变薄,金属化层中溶解进入钎缝的Ag和Cu与Al反应愈加剧烈,生成ξ-Ag2Al+θ-Al2Cu金属间化合物的数量增多,铝合金的晶间渗入明显.。
如真空计指针很快下降,多数情况是真空室漏了,这时应先查出漏点。如真空计指针下降很慢,多数情况是真空机组抽气能力不够,这时可将重点放到查找真空泵及阀门的泄漏上,或是扩散泵油污染、氧化了,或是前级管路密封不好,泵油不足,或是泵油乳化,轴封漏油等。根据以往真空设备的维修经验,设备真空度在短时间内迅速下降,一般由炉盖、板阀、碟阀等动态密封件老化、划伤及氧化皮脱落至密封线上所致。可以通过清理更换密封件,手动开关阀门检修或氦质谱检漏仪检漏,因本单位没有氦质谱检漏仪所以使用真空计检漏法:使用酒精,**等易挥发液体涂在可能泄漏的地方,如泄漏则酒精渗入并挥发,影响内部真空,如真空计读数有变化,则表明该处泄漏。通过**或酒精检漏法等观察真空度变化,仔细查找漏点。由于该设备真空室与外界接口较多,如连接法兰、管道及真空管等,一时难找出漏点。另一方面,由于加工任务紧急,设备没有太、长停机时间,不可能对所有接口逐一拆卸检修。经过仔细观察设备加工过程中真空度的细微变化,发现了反常现象,即热态真空度高于冷态真空度,根据这一现象。官方授权经销液冷板真空钎焊诚信互利,有需要联系常州三千科技有限公司。

发生共晶反应。当w(Si)≤11·7%时,二元合金熔化温度随Si含量的升高而降低。所以,钎料层中Si含量高时,其熔点则低。Si含量过高时,虽然可使包覆层合金熔点降低、流动性好,间隙填充能力强,但当其扩散到被焊金属界面,且使固相成分达到一定程度时,导致被焊金属固相熔化,产生熔蚀。Si含量越高,浓度梯度越大,对基体合金的熔蚀倾向也越严重;Si含量过低时,则产生相反的效果。真空钎焊用复合板的钎料层为4004铝合金,其w(Si)的标准范围为9·0%~10·5%。Mg含量:包覆层合金中的Mg是真空钎焊必不可少的金属活化剂、吸气剂,同时在增强复合板耐蚀性方面可产生积极的影响。Mg在550℃以上时开始大量蒸发,在真空钎焊炉中形成含Mg的气氛。镁蒸气既可与钎焊气氛中剩余的氧或水蒸气中的氧结合,保护加热零件表面不致重新氧化,又能渗入到零件表面未清理干净的氧化膜中,将其去除。所以,相对于真空钎焊炉的真空度而言,真空度高时,标准含量的Mg可以起到足够的作用;而真空度低时,则需要将Mg含量控制在上限或者更高。4004铝合金的w(Mg)=1·0%~2·0%。(2)钎料层厚度复合板厚度及钎料层厚度的设定应与换热器的承压要求相匹配,必须结合理论计算和生产实践来制定。这里特别指出当钎料层厚度过薄时。常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。湖南真空钎焊的加工
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、表面氧化膜的清理用氢氧化钠水溶液腐蚀钎料和母材的氧化膜,在室温下碱腐蚀反应缓慢,需要较高的浓度,腐蚀速度快不易控制,易出现麻点。腐蚀时间长,钎料减薄较严重。通过对比实验筛选出容易控制的腐蚀工艺:温度80℃~85℃,腐蚀时间45s~50s,碱洗后用清水冲洗掉碱液和碎屑,用稀硝酸除掉腐蚀产物,用水冲净酸液,用酒精或**脱水。关键参数是碱液的成分、浓度、腐蚀温度、腐蚀时间、硝酸溶液的浓度和腐蚀时间长短等。如果碱液的成分和浓度选择不当,容易造成氧化膜清理不彻底或过腐蚀。氧化膜清理不彻底,液态钎料将无法很好地润湿母材。零件和钎料的过度腐蚀,可能会使其成分比例发生一定程度的变化,甚至使钎料的成分发生某种程度的变化,影响二者的润湿性能和焊接强度。除了碱液的成分和浓度外,腐蚀温度和腐蚀时间也对清理效果有重要影响,合适的氧化膜清理工艺参数需要通过试验优化。钎料和母材的腐蚀速率不一样,钎料和母材的腐蚀应分开进行。、真空钎焊加热真空钎焊加热速率对钎焊质量有重要影响。加热速率快,零件的表面颜色暗,平面度差,对比实验发现分阶段升温效果较好。在加热时铝的活性增强,极少量的空气也能使其氧化,同时气体受热膨胀,降低升温速率。新吴区真空钎焊夹具
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