含钎剂铝合金焊丝的制备及其性能研究

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本文采用了粉末冶金-热挤压-拉拔方法,对含焊剂的铝合金焊丝的制备工艺及性能进行了研究。确定其成型工艺参数,如压制力、烧结温度、挤压力、挤压温度和拉拔道次及中间退火次数等,成功制备出了含钎剂的铝合金焊丝。分析了此种焊丝的成分、熔点和组织,同时和普通焊丝加钎剂进行空气炉中钎焊对比,分析了其接头组织、力学性能及拉伸断口断裂方式。   制备表面光洁、性能良好的φ2mm含焊剂的铝合金焊丝的工艺参数为:大约在KAlF4(%)=10%时为混粉的最佳配比;单位压力约250Mpa、保压时间5min时,粉坯的相对密度可达到大约88.33%,粉坯具有了一定的强度,可以方便地进行后续加工;烧结温度的提高,烧结时间的增加,粉坯烧结密度不会随之增加,400℃是保持晶粒细小的最佳烧结温度;在热挤压机上以挤压力8x105N,挤压比64:1,挤压速度5m/min,挤压温度400℃挤出Φ5mm的线坯,其相对密度明显提高,达到了96.7%,颗粒发生塑性变形,颗粒边界消失,孔洞减小;冷拉拔过程中拉拔速度3.7m/min,断面收缩率32%,拉拔道次:5→4.11→3.78(退火)→3.22(退火)→2.56→2,退火温度T=350℃,t=30min。   含钎剂的铝合金焊丝组织是白色颗粒KAlF4、细小黑点初晶Si相比较均匀的分散在灰色的a-Al基体上。它在不同工艺条件下空气炉中钎焊,确定在630℃×10min瞬间升温外观效果最佳。它与普通焊丝加钎剂空气炉中钎焊对比,试验表明含焊剂的铝合金焊丝流动面积比普通焊丝加钎剂流动面积大5.4%,平均剪切强度大3.3%。提高的幅度虽然不大,但它的方便使用可以实现自动化。同时它的钎焊断口断裂方式为韧性断裂,优于普通焊丝加钎剂钎焊断口断裂方式为混合断裂。
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