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1、1卷第4期焊接学报V01.1No.4第oveer1980年11月HANJ1EXUEBAONmb1980.铝合;金真空钎焊庄鸿寿俞志圭康慧邹俗(北京航空学院)摘典本.。文研究了非钎焊板型式的铝合金的真空钎焊确定了各种元素对铝硅钎料润湿性的影响.,。加入t~15%Mg可取得满意的结果再加入少量的秘,可进一步提高钎料的润湿性和降低对。,,钎埠真空度的要求将工件放在盒内再把盒放入真空炉中加热进行钎焊可显著提高钎焊质量。.。。要使钎料能填缝流动应在钎焊区域中另加少量的镁本文对钎焊时镁的作用进行了研究镁燕气穿,,.,过氧化膜缝隙同铝发生合金化钎料熔化后沿合金化的表面铺展并且把氧化膜抬起。。从而产
2、生润湿真空钎焊可得到高质量的钎焊接头前言,,。,铝和铝合金.tf焊时一般使用钎剂钎剂虽能有效地去除氧化膜但钎剂残渣的腐。,蚀性很强如焊后清洗不干净或钎缝中夹有钎剂残渣而钎缝的致密性又不好以及随后,。,的机械加工使钎剂夹杂暴露于大气中则钎焊接头很快就会受到腐蚀破坏因此对铝,。,钎焊来说不使用钎剂是解决腐蚀问题的根本途径近年来铝的无钎剂钎焊真空钎焊在国外得到发展,但研究对象主要是采用钎焊板制成的散热器〔工’工”〔”—〔`’〔”。对,、,,某些产品(如波导等)来说由于结构形伏等方面的限制难以使用钎焊板而对它。,。们的研究又很少本文以非钎焊板制作的产品为对象研究铝合金的真空钎焊二、试验方法.
3、1:设备。,试验于冷壁真空炉内进行真空炉加热区尺寸为功30x30mm由镍铬片制成加热器加热。钎焊温度下的真空度可达x10~’。。l托钎焊炉的典型热循环曲线如图1所示2.润泥性试脸..0,将2克钎料置于LF21(Al一i3Mn)铝合金试片上钎焊后测量钎料在试片上的。铺展面积1焊接学报1卷3流动性试脸。mm它是在由5K1的1铝合金板组成的丁字型试片上进行的将块伏钎,。料置于试片的一端钎焊后测量其沿缝流动的长度:4lx10二浏力注温J.度二一70。邪’.侧胡裤尸压.“op"侧阴s04050xS10.I.X10,卜喃弓燕护矛时间图1.典型真空钎焊热循环曲线图._,,。用箔状钎料时试片型式同上
4、但将50xlx012mm的钎料箔放在水平试片匕:,。一般试验的钎焊规范为加热620℃保温8分钟三、试验结果1.含钱t的影晌为了确定镁对钎料润湿性的影响,在以Al一1151为基的合金中分别加,5.5、1、.、、.、,152253解的镁(钎料实际含镁量见表1)将这样配制成的不同成分的钎料5,、。在1x1-0托真空度下加热到620℃保温8分钟进行润湿性试验试验结果见图2。,,;(图版21)当钎料不含镁时熔化钎料表面被氧化膜包住钎料不能铺展随着含镁量,;,衰1钎料实际含镇且的增多钎料铺展的面积呈直线增长当含镁量超过1终时。,铺展面积基本不变考虑到含镁多会引起钎料变脆等问题编612345,号
5、含镁0.0.2L3“量479749518%.。含镁量以1、15拓为宜2.其它元素的形晌,a、e、、a、、除镁外其它元素如LCiLBBibS等对仁6’〔。,钎料润湿性也有良好影响”为此在AI一151为基的.、、、、合金中分别加入05多混合稀土LisbBiBa等元素,。,(表2)按上述钎焊规范进行润湿性试验结果表明这。些钎料全部不润湿铝期铝合金真空钎焊15衰其它元素对钎料润湿性的影响,号钎料成分…3Al一1151一。·5,昆合稀土不润湿{}9}A`一,,S`一0·SL`…不润湿10A,一,,S`一·IB,·ISb·IBa{0一0一ol不润湿·..11!AI一1151一0IBi一0lsb一
6、04Ba】不润湿3.镁同其它元素的共同作用,在为了确定镁同其它元素的共同作用以Al一1051为基的合金中加入不同含量的、e、a,。镁和BiBC等元素其成分列于表3润湿性试验结果如图3和图4(图版21)。e、a,,所示BC对钎料润湿性起不良作用加有这些元素的钎料其铺展面积与单加相,。同数量镁的钎料相比均有所缩小这是因为钎料熔点有所提高之故Bi对钎料润湿性。有良好影响表3钎料成分`编号成分…..口二曰`几,二J二`二`二且.曰月,ù丹`,月产AI一1051一1SM_ó68gAl一1051一IMg一0.15BiAI一1051一0.6M.15Big一0Al一1051一0.2Mg一0.15Bi
7、Al一1051一IMg一0.lsBe..AI一1051一IMg一015Be一015Bi..e.Al一1051一IM名一015Bi一015B一015Ca.,.0,钎料在加有15终Bi的情况下含镁量由1形降到06多时钎料润湿性并不下降.。;,,(图5)含镁鼠降到02彭时钎料还有相当的润湿能力因此含秘的钎料加镁量。可减少代O一日2n招厄醚彩等哄书蜜。日00.20,40.60.8〔石es含MS最拓图3表3所列合金成分对钎料铺展面积的影响图5含0.15拓Bi的钎料的
