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鋁硅釬焊材料的成分改進
查看:1967  發(fā)稿日期:2016-01-13 19:24:19

AlSi系釬料無論是釬焊性、強度和母材色澤一致性、鍍覆性和抗腐蝕性能都極佳,特別是該系釬料可以進行變質(zhì)處理,大大增加了釬料和焊縫的韌性和折彎性能,加之成本低廉,因此應(yīng)用廣泛。但是此系釬料的液相線在577 ℃左右,和大多鋁合金固相線接近,不能實現(xiàn)對過燒溫度低于610℃左右的鋁合金的釬焊。檔增加銅元素的含量后,釬料熔化溫度雖然可以降低到525℃(此時Cu26.7%,Si6.0%),但釬料的脆性急劇增大,釬料的可加工性下降,只適于鑄成條而難于加工成絲、箔或薄帶。另外,由于含有較多的銅,形成CuAl 2 化合物,使街頭的抗腐蝕性下降。

     為避免低熔化溫度鋁合金釬焊時發(fā)生過燒,國內(nèi)外做了不少這方面的研究。專家等人制備的Al-Si-Cu,顯著的降低了釬焊熔點,在 575 ℃實現(xiàn)了3003鋁合金的焊接。專家利用Al-10.8Si-10Cu釬料在 560 ℃時實現(xiàn)了6061鋁合金的焊接,焊后接頭強度高于通常使用的Al-Si釬料焊后強度。專家研制的 Al-7Si-20Cu-2Sn-1Mg 釬料的熔化溫度為 501-522 ℃。汽車行業(yè)是國內(nèi)大量使用鋁合金釬焊的行業(yè),針對鋁熱交換器等器件的釬焊研制出相關(guān)的釬料。目前,釬焊鋁熱交換器,主要采用復(fù)合釬料的鋁箔。復(fù)合鋁箔釬料以Al-Mn合金(3XXX)或Al-Si-Mg合金( 6XXX )為芯材(母材), Al-Si 合金( 4XXX )為皮材(釬料),形成三明治結(jié)構(gòu)。雖然這種釬料已比較成熟,但其釬焊溫度較高。在降低 AlSi 釬料融化溫度方面國內(nèi)的研究主要有:薛松柏等人研制的 Ag-Al-Cu-Zn 釬料(融化溫度 470-480 ℃),用此釬料釬焊 LY12 所得釬焊接頭剪切強度最高達到 70% 。于文花等人研究了 Ag-Si-Cu-Ni 系釬料,其中 Ag-10Si-20Cu-3.3Ni  的液相線達到了 535.8 ℃,而且在570℃時鋪展性良好:于文花等人研究了Ag-Si-Cu系釬料,其中 Ag-19Cu-9Si 的熔點為 543 ℃,具有良好的潤濕性能,接頭的抗剪請阿杜和抗腐蝕性能均能滿足鋁合金釬焊要求。于洋等人研究了微量稀土元素Er對Ag-7Si-20Cu釬料合金性能的影響,雖然沒能極大地降低釬料的融化溫度,但顯著提高了釬料的潤濕性能(特別是對 LF21 ),釬焊接頭的力學(xué)性能也得到改善。鄒家生等人研究了 Ag-Si-Cu-Zn 系釬料,其中 Ag-10Si-20Cu-5Zn 釬料的液相線最低,達到了 523 ℃,并用此釬料在鍛鋁的焊接上獲得成功。陸洋等人用正式試驗法研究了硅、銅、鎳、稀土等元素對Al-Si基釬料熔點的影響,其中 Al-6.5Si-25Cu-2Ni-0.3Re 釬料的熔點達到了 526.43 ℃。張連生等人研究了Cu、 Si 、 Ni 對鋁合金釬料性能的影響,其中的 Ag-Cu-Si-Ni-Mg 系釬料具有較低的熔化溫度和較窄的熔化溫度區(qū)間,具有較好的鋪展性能,釬焊接頭的力學(xué)性能良好,釬料具有一定的塑性,真空釬焊工藝性能良好。

 
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