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钎焊材料工艺

时间:2020-02-28 16:35:26 编辑:小编 点击:

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锅的复合钎炸材料


  • 为了钎焊工艺过程得以方便进行,常常将母材、钎料和钎剂三者捉对儿组合在一起成为复合的 钎焊材料?例如,将钎料粉末压覆在母材而上而成 复合的铝钎焊板;将钎料和钎剂混合后压轧而成铝 钎焊条;将钎剂包人铝轩料管中拉拔而成药芯铝钎 焊丝以及将钎料粉和钎剂混合后用溶剂调成铝钎料 音等。这些复合材料多数已经形成商品出筲。

锡轩焊板 

  • 常川的铝钎焊板是在铝取材的表而压植一层Al-Si钎料合金,有爷面压S也有双面压覆的钎料 板?压覆板母材裁切加工装配成完整的构件以后, 在表面喷涂一层钎剂 < 通常是Nocolok钎剂),干 燥后即可人炉进行钎焊。钎焊时?表面的钎料熔化 并被装配的缝隙毛细吸人而形成钎缝:

  • 钎焊板表面压覆的钎料层的厚度通常占板序的 5% -15%。商品大体上分5%、7.5%,10%和 15%几种规格。铝钎焊板的构成和钎焊温度范围见 表 2-16。

  • 表2-16主要以AA的牌号举例,可以看出,外 层的钎料层普遍应用43幻、4004 . 4045乃至4047, 这是一些《<(Si)为10% ~ 12%以及其他少童添加元 素的Al-Si合金。佴芯母材则种类较多,除了表中 的3003、6951以外,g前国内还有一些厂家将 7072、1145以及6060等也用作芯母材生产单面或 双面的钎焊板,品种多样,有厂家自行的牌号,尚 未能有全国统一的标准规格。

  • 生产钎焊板时,钎料层和芯母材之间由于压轧 和退火的夂替进行,可以看到轧制前原有 母材双边的氧化膜都巳经完全不见踪影,压覆层中的硅在金相上为粒状结构,和芯母材之间呈紧密的 相层结合。由于芯母材屮含硅址很低,储存时含桂 较高的压植S中的硅向母材中扩散在所难免。随着 温度的升高扩散加剧,实验表明,高干4821时, 硅的扩散更加剧烈,轩焊过程完成以前,加热时间 如果过长,就会使压覆钎料层中的硅含量减少,压 B层的熔化温度上升,或者能够流动的熔化A1_Si 共晶最减少。因此采用这种钎焊板的钎焊工艺时, 应采取快速升温,尽量缩短钎焊过程,以及应尽可 能采取低的钎焊温度。

  • 为广克服硅向芯母材中的扩散,有的产品在压 指层和芯母材之间先沉淀或压捶一层小于数微米的 阻挡层,它和硅以及芯母材铝之间没有物理的或化 学的反应,同时又有充分的延展性,不影响压覆的 工艺过程。据报道,吋供选用的隔离层材料有铅、 锡和铟等。钎焊后有微量的隔离S金属进人钎缝, 成微粒的聚集态,并不影响接头的力学性能。


  • 钎焊板广泛用于各种散热器、密封的屏蔽盒以 及整套的组合件等的钎焊。在我国已经有许多工厂进行这种钎焊板的生产。

  • 表2-16铝钎焊板的构成和钎焊温度范围 Table 2-16 Construction of aluminum brazing sheets and their brazing-temperature ranges

钎焊板牌号芯板合金牌号压覆的钎料合金牌号钎料合金最适宜的钎焊温度
AA(中要成分)(土要成分)压覆面数/X.
73003( Al-1.2Mn-)4004(Al-10Si-1.5Mg-)604 -610
830034004604 -610
1130034343(Al-7.5Si-0.2Cu-)593 -616
1230034343593 -616
136951( Al-0.4Mg-0.3Si-)4004599 ?602
1469514004599-602
2169514343
593 -604
22
23
6951
6951
4343
4045 f 、
593 ?604
246951
3A2KLF21)
3A21
4045
Al-( 11 -12.5)Si Al-(6.8 ?8.2)Si

582 -604 582 ?604 604 - 610 604 ?610

药芯及药皮锡钎焊丝


  • 为了去掉涂敷钎剂的操作,使钎焊T艺电为简 捷,通常是使用针剂和钎料合为一体的药芯或药皮 钎料。铝硬钎焊的药芯焊丝:钎料用Al(88)-Si(12) 共晶合金,钎剂用Nocolok粉状钎剂。生产时,通常在钎料的薄带匕加.匕一定比例的粉末轩剂,将其 卷制并拉拔成药芯焊丝。可以用不同钎料和轩剂粉 木比例,生产出不同规格的药芯钎焊丝。这种药芯 奸焊丝适用于过烧温度髙于6001的铝合金。

 

  • 温的药芯铝钎焊丝.一种商品是由Al(2)- Zn(98)外皮包裹氟铝酸铯钉剂制成的。熔化温度为385T,可以在400*C左右施焊,几乎适用于所 有的铝合金。

  • 常用软钎焊丝的钎料是Sn(91)-Z?9)的合金,可用通常灌装Sn-Pb钎料的方式灌装铝钎料丝中的钎剂。钎剂用固体的病'机物钎剂,钎焊丝熔化温度 为 198"。

  • 药皮铝钎焊丝是将钎剂涂装在钎料丝的外部制 成的。为了防止在弯曲时,表面的钎剂药皮破裂脱落,通常多制成直径为1.5?4mm,长度为400? 500mm的棒状药皮的钎焊丝。在钎剂层的外部还涂上在钎焊时能够烧掉的保护漆膜,以保kE钎剂性能的稳定。商品的复合焊丝漆膜涂成各种颜色,区别不同的牌号、性能和内涵?

钎料-钎剂粉烧结的复合铝钎焊条 (丝)


  • 市场上的这种钎焊丝是用Al-Si共晶合金粉和 Nocolok钎剂按一定比例泯合后热挤压成形,然后 拉拔成棒、丝或制成环、框等形状,用于铝器件的 钎焊,不需分开施加钎料或钎剂。因为经过热压和 拉拔处理,结构变得致密,这种焊丝实M上是一种 烧结的结构,Al-Si钎料粉挤压烧结成骨架而钎剂粉末则充填在烧结结构的空隙之中。生产这种产品 时,要求钎料的粒度适当,不能太细,否则烧结结 构+完整并会夹杂过多的氧化物,使得钎焊的工艺 变差,钎焊后钎剂的残渣增多。有一种国内生产销 售的商品称作铝自钎料。
     

铭轩料膏 


  • 这是一种将钎料粉4轩剂的混合物W有机黏合 剂与溶剂调制成的一种音状物。在硬钎焊屮通常使 用Al-12Si的共晶钎料粉和Nocolok钎剂粉混合后 调以有机载体制成音。有机载体必须具有合适的黏 度,同时在升高到需要的温度时能够蒸发掉或烧 掉,不能炭化和尽量少的《烟。因此总是选用相对 分子质量适当的含羟基的醇类,所谓适当的相对分 子质a即是u:载体具有一定合适的黏性。醇类的羟 基含氧,有助于烧忐有机分子中的碳,分子中羟基 占的比例不能太少,否则加热吋会炭化冒烟。含量 也不能太多(例如多元醉),否则加热时在空气中 容易0蓝火苗燃烧,干扰钎焊的过程。

  • 关于有机载体,文献中曾有报道使用正養 醇1叫的?正葵醇ch3 ( ch2 )8ch2oh是无色透明的 黏性液体,熔点为61,沸点为230弋,不溶于水,易溶于醇等冇机溶剂。调成的钎料音其焊后的残渣 可以用无水乙醇洗。

  • 水溶件的有机载体nj以选用聚乙二醇,它的分 +式为H[0CH2CH:]?H,是平均相对分子质量为 200到2_髙聚物的总称。各种相对分子质最的 聚乙二醉均有商品吋以方便购得。聚乙二醉对热稳定,但在加热或缓慢灼烧时吋以全部烧掉,并不炭 化。相对分子质最为1000的聚乙二醇为一种白色 半透明的软蜡状物,作为钎料音的载体稍嗛干硬,可以加入一些相对分子质量为600的液体聚乙二醇 调至合适的黏桐度。

  • 研究了 Al-Si共晶钎料粉与No- colok钎剂调成钎料音的各种影响因素,指出钎焊效果主要取决于钎料粉的含氧化物最,fr氧化物星 越低越好。他指出:筛除钎料粉中粒径小于3(vm 的粉粒,足获得优&钎缝的关键。另一项关于铝钎 料音中钎料颗粒对钎料音效果的研究也指出,Al-Si 钎料粉的粒径以大于40jim为佳nM1,小于 (400目)的颗粒都成筛去。这很明显,颗粒越小氧 化越利害,含氧量也就会越高。

铝钎焊中的一些特殊技艺


  • 用金属镓来作为界面活性剂进行铝 合金零件的精密扩散钎焊Gallium Used as a Surfactant for Precise Soldering of Aluminum Alloy Parts 金域镓本来和汞一样会破坏铝的结构,但微fl: 的涂抹却可用来扩散钎焊铝合金,甚至镁含S较高 的铝合金。用棉签或软布将极微景的 镓(约为丨mg/cm2,合镓层厚度为1.7^^)轻轻 涂抹在钎焊接头的界面上,勿使破坏氧化膜。钎缝 两侧加压约为lOMPa。髙频感应迅速加热至5001: 并冷至室温,全部过程要在1-2min内完成,没有 出现晶粒间结构的破坏,所得接头严丝合缝,金相 儿乎观察不到钎缝的结构,也不存在一般钎焊所存 钎缝的圆角。文章报道,用工业纯铝和6082铝合 金进行了试验。6082接头的抗剪强度为母材的 90%。对接接头抗拉强度为母材的72% ~80%。 本项技术在空气中直接操作并且不苫要奸剂。图2- 37所示为用本方法将铝合金零件进行高粞度钎焊 成的整件。

用锗粉进行铝合金的无钎剂扩散钎焊 


  • 将锗敲碎研细,筛取300 ~ 400目的锗粉,倒人四氣化碳中,搅起枯浮。趁沉降前将悬浮液适量 浇注在清洁的钎焊面上,数次操作,务使锗粉分布 均匀。待四氣化碳全部挥发后,用耐温的弹性夹具 夹紧钎缝两侧母材,送人炉内加热至soot并保温 lmi,.0本方法适用钎焊各种牌号的铝合金,特別在 补焊裂断的铸铝零件存特殊的效采。

铝及铝合金的表面软钎焊钎涂改性 


  • 本方法的核心在于合成r一个二乙醇胺氟氢酸 盐化合物(见表2-10及有关叙述),熔点为40- 501的蜡状溶剂载体,它对无机的紙化物ZnF2、 SnF2、AgF、CdF2、BiF3、PbF2、GaK,、InF3 等都 有特别大的溶解度。这样,就为在铝合金表面上涂 覆其他金属或合金提供/平台。图2-38所示为由 1080W析出的钎剂(见表2-10)在3A21 (LF21) 铝合金上铺展的状况。这个钎剂在铝面上加热时迅 速熔化并极大面积地铺展,与铝反应析出相应熔化 态的佥属合金附着在铝面上。附着金属合金的厚度 可以山使用涂植剂的fi来控制,从至50jim 不等。附着金属的润湿角几乎为零。

铝的自钎软钎剂122’134] 


  • 在一块平面的铝板上涂上自钎钎剂(1080W), 再在上面下?行直立一排稍微弯曲的铝翅片,在控温 约2501: T?板加热器上加热。一阵冒泡散烟以后, 取F冷却,用水冲净,即得图240所示的模拟散 热器,自钎反应不用添加钎料,钎缝饱满,圆角平滑2.9.5铝合金面上敷以Nocolok钎剂-硅粉- 合成树脂复合涂层 A Composite Coating on Aluminum Alloys Made by Resini/,ed Silicon and Nocolok Flux这是一种将复合钎焊涂层材料涂敷在铝合金表 面,组成(质_!:分数)为:硅粉,30% -49%; 氟铝酸钾盐,20% -30%;余量为合成树脂。将配 制好的涂料利用辊转印法均匀涂数在经过去脂处理 的铝材表面,涂层厚度控制在40^以下c制备好 的涂层经150~220T干燥处理后,在连续钎焊工 艺中表现出了优异的钎焊效果。这一技术使钎焊丄 艺简单町靠,钎焊接头性能稳定良好。


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