合金元素的添加对Zn-Al系铝合金钎料性能的影响.pdf

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1、TGYR&D合金元素的添加对Zn-Al系铝合金钎料性能的影响丁宝珠。孙禹冲，王盼盼(合肥工业大学材料科学与工程学院，安徽合肥230009)摘要为了降低汽车水箱及热交换器钎焊温度，防止高温软化变形并获得更好的耐蚀性，本文研究了cu，Ag等合金元素对铝钎焊用zn—Al钎料的熔化温度、铺展性、耐蚀性及显微组织的影响。结果表明，在zn—A1钎料中通过添加合金元素，可以改善在铝表面上的铺展性能，并使其液相点降低。在添加3％cu，1％Ni，0．5％Ag元素时铺展面积最大，耐蚀性优良并可获得良好的钎焊温度，适合钎焊3系铝合金。关键词热交换器；Zn-hl钎料；铺展性；耐蚀性；金相组织中图分类号：TG4

2、25文献标识码：A文章编号：167l一7597(2014)09—0048—02目前，汽车用铝质热交换器，多采用以A1-Mn系合金为芯材，合住炉门，保温5min。采用金相试样制取方法制取7种钎料A卜si系合金为皮材(钎料层)的双面包覆的3层复合铝合金带金相样品，进行显微组织观察。作散热片，与多孑L3003合金管(或纯铝管)在600℃～610℃2试验结果及分析左右高温下炉内钎焊而成⋯。由于钎料与母材熔点过于接近，在钎焊过程中，如工艺因素稍有波动，炉内温度偏高，将造成2．1合金元素对zn一^l钎料熔点的影响高温软化变形，给生产带来困难，严重影响产品质量及成材率，根据对各个试样的DSC分析可知

3、随着合金元素含量的增加，并给曰后的补焊工作造成极大困难。因此研制出一种新型铝合钎料的固液相线变化趋势如表2所示。金低温耐蚀钎料，在保证接头耐蚀性的前提下加大钎料与母材由相图和钎料成分可知，cu元素的添加与QA1形成低熔之间的熔点差，防止高温软化，降低接头补焊难度成为现今研点的共晶成分，有助于降低钎料熔点。在研究范围内随cu含量究的重点。增加，钎料的熔点降低。Ni可以无限固溶于cu中，但是Ni的本文通过在钎料中加入适量合金元素来降低钎料熔点、改含量过高时会同时提高钎料的固、液相温度。4#和5#钎料在善钎料的润湿性、提高钎料的耐蚀性能，达到提高钎焊接头质加入0．5％和1．0％的Nj之后熔化

4、温度与2#和3#相比，明显升量的目的。利用DSC、电化学工作站、箱式电阻炉、金相显微高。Ag的添加可以提高钎料的耐蚀性同时增加润湿性。虽然Ag镜等研究了合金元素质量分数的变化对Zn一85A1钎料熔点、耐的熔点为962℃，在钎料中添加Ag将提高其钎料的熔点，但由蚀性、铺展性、显微组织的影响，并选定性能最佳的钎料。于其加入量很小，对熔点的影响可以忽略。1钎料的成分设计及试验方法2．2合金元素对Zn-AI钎料铺展性的影响根据薛松柏、张满的研究，试验钎料以85Zn15A1为基体合金元素对85Zn15A1钎料在铝表面铺展性的影响见表3。钎料成分，加入cu、Ag、Ni等元素。具体钎料配方如表1所示

5、。从表中可以看出，随着合金元素的添加，钎料在铝表面的铺展试验材料为纯铝，试验前先对铝板表面进行化学处理，去面积逐渐增加。zn—A1钎料在铝表面铺展时，由于Zn—Al互溶度除表面油污、氧化膜等，自然晾干备用。用DSC测量钎料熔大，钎料中的锌以相当快的速度向母材晶间渗透，这就影响了点，电化学工作站测量钎料及母材的电极电位，钎料润湿性试液态钎料在钎缝中流动的速度，影响了钎料的铺展性能。在验按国家标准GB／T11364—2008钎料润湿性试验进行，试件尺5#钎料中加入银，银与锌亲和力大，减缓了锌向母材晶间的渗透，寸为40mm*40mm*3nlm，钎料均取0．2g，覆盖钎剂，钎剂采用与没有添加A

6、g元素的4#钎料相比铺展性能大大提高。随着cuqJ20[以覆盖住钎料为宜，将箱式电炉温度设定为500~C，当炉元素含量的提高，液态钎料中zn元素的浓度降低，钎料中的锌温达到500℃时，将放好钎料和钎剂的试样放人电炉中，快速向母材内的扩散速度减慢，铺展性变好，3#钎料的铺展面积较表1Zn—Al-Cu系铝合金钎料配方表