铝及铝合金低温钎焊工艺研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhenlijinping
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本文主要针对铝合金低温钎焊的要求,试验研究了钎剂钎焊和无钎剂钎焊两种试验工艺。采用所研制的钎剂和Zn-Al钎料钎焊了1060铝合金;采用超声振动辅助实现了无钎剂的超声毛细填缝钎焊,研究了Zn-Al共晶钎料和Sn-Pb共晶钎料在LY12板上的铺展行为。采用金相显微镜和SEM观察了试样润湿界面形貌,并对试样进行了抗剪强度测试。  成分不同的氯化物钎剂的铺展面积和润湿角各不相同,在所测试的钎剂中,当NH4Cl含量为8%、NaF含量为2%和ZnCl2含量为90%钎焊温度为390℃时,综合性能最好。铺展面积为319.84mm2,润湿角为4.5°。从显微组织中可以看出,NH4Cl的含量在8%时,此时的氧化膜残留最少,钎料与母材基本达到冶金结合;当NaF的含量小于或大于2%时,从显微组织中都能发现在铝合金和钎料之间发现残留的氧化膜,并且其反应温度很低,与钎料的熔点相差很大。当使用NH4Cl含量为8%、NaF含量为2%和ZnCl2含量为90%的钎剂钎焊铝合金接头强度较强。钎焊接头的抗剪强度测试结果为69MPa,断裂位置处于母材。  超声作用下Zn-Al钎料和Sn-Pb钎料可以在LY12板上铺展润湿,作用时间充足的情况下,可以去除LY12板上的氧化膜,使钎料与LY12板形成良好的冶金结合。并获得了超声振动条件下,液态钎料在LY12板上的铺展润湿去除表面氧化膜实现冶金连接的物理模型。在超声作用下,Zn-Al钎料和Sn-Pb钎料都可以实现对LY12板的毛细填缝连接,Sn-Pb钎料钎焊时焊缝抗剪强度最高可以达到25MPa,Zn-Al钎料焊接时焊缝抗剪强度最高可以达到144.9MPa。则采用超声波钎焊可以获得理想的焊接接头,特别是采用Zn-Al钎料焊接时,接头强度与采用钎剂条件下获得的接头强度比较,强度提高75.9MPa。
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