11铝及铝合金钎焊讲解
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铝钎焊技术简介钎焊定义:用比母材熔点低的金属材料作为钎料,用液态钎料润湿母材和填充工件接口间隙并使其与母材相互扩散的焊接方法。
钎焊时只有钎料熔化而母材保持固态,这就要求钎料的熔点低于母材的熔点,其成分亦有差别。
熔化的钎料依靠润湿和毛细作用吸入并保持在母材间隙内,液态钎料与固态母材间的相互扩散形成冶金结合。
一般来说,钎焊作业要使用焊料和焊剂,使用的焊料熔点在450℃以下的称为焊锡(锡和铅的合金),温度在其以上者称为钎焊(BRAZING),另外,利用高分子的媒介的接合称为熔接(BONDING),和钎焊加以区别。
铝钎焊介绍:铝的钎焊始于二十世纪三十年代初。
如今已有许多种不同的钎焊技术被采用。
在钎焊装置中,气氛炉钎焊,真空钎焊和浸渍钎焊占了很大部分。
铝钎焊特点:为了使钎焊成功,钎焊焊接处表面必须干净且在钎焊温度时,该表面不能有任何氧化。
铝在空气中及焊接时极易氧化,生成的氧化铝(Al2O3)熔点高、非常稳定,不易去除。
(如超过250℃,铝表面会形成高温氧化物,这些氧化物很难被Noclok钎剂去除)氧化膜阻碍钎料的熔化和熔合,氧化膜的比重大,不易浮出表面,易生成夹渣、未熔合、未焊透等缺欠。
铝材的表面氧化膜和吸附大量的水分,易使焊缝产生气孔。
焊接时应清除其表面氧化膜。
(焊剂与氧化物反应并同时取代氧化物,从而避免焊件与炉子内的空气接触,这样钎料熔化并通过毛细管作用被拉至焊缝中。
)正如在油垢的表面上浇水由于表面张力的作用会形成水滴一样,在氧化膜上面进行钎焊,钎焊材料也无法均匀地和基础金属材料(母材)结合,所以会形成不良的钎焊面。
铝材的钎焊只能采用以下的化学方法和物理方法。
铝钎焊的方法主从次序依次是FB→VB→NB,物理性还原方法VB法和VAW法无需进行焊剂的涂布。
但是VB法的缺点是还原不够彻底,残留一部分氧化物,再有就是为了强化铝材添加的镁在真空状态下随还原反应分解使之不耐腐蚀。
另外,VAW法的介质气体需使用D.P(露点)-70℃,含氧量为6-8ppm的氮气,较难做到。
铝合金的钎焊工艺(总31页)本页仅作为文档封面,使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March(二 〇 一 三 年 十 二 月本科科研训练论文 学校代码: 10128 学 号: 201020////题 目:铝合金的钎焊工艺 学生姓名:/// 学 院:材料科学与工程 系 别:材料成型及控制工程 专 业:材料成型及控制工程 班 级:材///班 指导教师:///摘要焊接是制造业的重要组成部分,应用广泛,发展迅速,在制造行业占有重要的地位。
我国是世界产钢、用钢大国,也是焊接大国。
随着高新技术和新工艺的不断出现,机械制造、安装、维修业也逐步向精细方向发展,对焊接技术的要求也越来越高。
近几年来,焊接的使用量迅速增加;焊接机械化自动化技术改造加快;焊接自动化率快速提高。
钎焊是用比母材熔点低的金属材料作为钎料,用液态钎料润湿母材和填充工件接口间隙并使其与母材相互扩散的焊接过程,这篇论文对钎焊焊接前的准备和焊接方法的做了设计,介绍了焊接所需的钎料和钎剂,给出了钎接接头形式以及接头的质量检测方法,在钎焊操作中应该注意的安全问题。
关键词:焊料,焊剂,钎焊接头,钎焊装置,钎焊气体AbstractWelding is an important part of the manufacturing industry, widely used, rapid development in the manufacturing industry occupies an important position. China is the world steel production, steel big country, but also the welding power. With the emergence of high-tech and new technology, machinery manufacturing, installation and maintenance industry is also gradually to the fine direction of welding technology requirements are also increasing. In recent years, the rapid increase in the amount of welding; welding mechanization and automation to accelerate technological innovation; welding automation rate rapidly increased. Brazing with a lower melting point than the base metal material is used as brazing filler metal, wetted with a liquid base material and the solder filling the gap and the interface to the work piece during welding and the base material inter diffusion, the paper prior to brazing welding preparation and welding methods to do the design, introduces the required solder and soldering flux, solder joints is given in the form of joint detection methods and the quality of the brazing operation should pay attention to security issues.Key words: Solder, Flux, Solder joints, Soldering equipment, Soldering gas目录第一章钎焊的基本知识 (1)1.1 焊接方法分类及金属材料的焊接性 (1)1.2 钎焊的概念 (2)1.3 钎焊的特点及应用 (3)1.4 钎焊常用的工艺和方法 (6)第二章焊接材料和焊剂 (7)2.1 焊接材料 (7)2.2 钎焊焊剂 (10)第三章焊接接头及其质量检测 (11)3.1 接头形式 (11)3.2 钎焊接头的缺陷及防治 (12)第四章焊接的过程 (15)4.1 焊接装置 (15)4.2 焊接气体 (15)4.3焊接前的准备 (16)4.4 焊接方法 (16)4.5 钎焊后的清洗 (17)4.6 钎焊操作中的安全与防护 (17)第五章关于铝钎焊工艺及其设备探讨 (18)5.1 铝钎焊工艺 (18)5.2 铝钎焊工艺的优缺点 (18)5.3 氮气保护铝钎焊设备的基本要求 (19)参考文献 (21)第一章钎焊的基本知识在高速发达的现代化工业中,金属成为了必不可少的材料,将这些金属材料做成工业产品,避免不了要进行连接,而焊接就是将这些零部件连接起来的一种主要的加工方法。
铝合金钎焊工艺一、引言铝合金是一种常见的轻质材料,具有优良的导热性、导电性和可塑性,因此在航空航天、交通运输、建筑等领域得到广泛应用。
而铝合金的钎焊工艺是将两个或多个铝合金件通过钎焊技术连接在一起,以满足特定的工程需求。
本文将详细介绍铝合金钎焊的工艺过程、工艺参数和常见问题及解决方法。
二、铝合金钎焊的工艺过程1.准备工作在进行铝合金钎焊之前,需要对焊件进行清洁处理,以去除表面的氧化物和污染物。
一般采用机械抛光、化学清洗或电解清洗等方法。
同时,还需要准备好所需的钎焊材料,如钎焊丝、钎剂等。
2.装配焊件将需要钎焊的铝合金件按照设计要求进行装配,确保各个部件的位置和间隙满足要求。
在装配过程中,可以使用夹具或者临时固定装置来保持焊件的位置稳定。
3.热处理在进行铝合金钎焊之前,需要对焊件进行热处理。
热处理可以提高铝合金的可塑性和焊接性能,同时还可以减少焊接过程中的应力和变形。
常用的热处理方法包括时效处理、固溶处理等。
4.钎焊操作将已装配好的焊件放置在焊接设备中,然后根据设计要求和钎焊工艺规程,选择合适的焊接工艺参数。
一般包括钎焊温度、加热速度、保温时间和冷却速度等。
在进行钎焊操作时,要注意保持焊件的稳定,控制焊接温度,确保钎焊材料充分熔化和扩散。
5.冷却处理钎焊完成后,需要对焊接部位进行冷却处理。
冷却处理可以消除焊接过程中产生的应力和变形,提高焊缝的强度和密封性。
常用的冷却方法包括自然冷却、水淬等。
三、铝合金钎焊的工艺参数1.钎焊温度钎焊温度是指钎焊接头达到熔化温度的温度范围。
一般情况下,铝合金的钎焊温度为450℃-600℃,具体温度取决于铝合金的成分和焊接要求。
2.加热速度加热速度是指焊件在钎焊过程中的升温速度。
加热速度过快会导致焊接不均匀和焊缝质量下降,加热速度过慢则会延长焊接时间和增加能量消耗。
一般情况下,加热速度为50℃/min-200℃/min。
3.保温时间保温时间是指焊件在钎焊温度下保持稳定的时间。
钎焊基础知识:钎剂|钎料钎焊技术是采用比母材熔点低的材料作钎料,将焊件和钎料加热到高于钎料熔点但低于母材熔化的温度(使母材仍保持为固态),利用液态钎料的润湿作用填充接头间隙,与母材相互扩散实现被焊工件连接的一种方法。
与熔焊相比,钎焊的优点是加热温度低、工件变形小、接头平整美观、可连接不同的材料、生产效率高等;缺点是钎焊接头强度低、接头装配要求高,应保证严格的装配间隙。
1.钎焊方法的分类钎焊接头的质量与所选用的钎焊方法、钎焊材料(钎剂、钎料等)和工艺参数等有关。
按照不同的特征和标准,钎焊方法有以下几种分类方法。
①按照所采用钎料的熔点可分为软钎焊和硬钎焊,钎料熔点低于450℃时称为软钎焊,高于450℃时称为硬钎焊。
②按照钎焊温度的高低可分为高温钎焊、中温钎焊和低温钎焊,温度的划分是相对于母材熔点而言。
例如,对钢件来说,加热温度高于800℃称为高温钎焊,550~800℃之间称为中温钎焊,加热温度低于550℃称为低温钎焊;但对于铝合金来说,加热温度高于450℃称为高温钎焊,300~450℃之间称为中温钎焊,加热温度低于300℃称为低温钎焊。
③按照热源种类和加热方法的不同可以分为火焰钎焊、炉中钎焊、感应钎焊、电阻钎焊、浸渍钎焊、气相钎焊、烙铁钎焊及超声波钎焊等。
④按照去除母材表面氧化膜的方式可以分为钎剂钎焊、无钎剂钎焊、自钎剂钎焊、气体保护钎焊及真空钎焊等。
⑤按照接头形成的特点可分为毛细钎焊和非毛细钎焊。
液态钎料依靠毛细作用填入钎缝的情况称为毛细钎焊;毛细作用在钎焊接头形成过程中不起主要作用的称为非毛细钎焊。
接触反应钎焊和扩散钎焊是最典型的非毛细钎焊过程。
⑥按照被连接的母材或钎料的不同可分为铝钎焊、不锈钢钎焊、钛合金钎焊、高温合金钎焊、陶瓷钎焊、复合材料钎焊,以及银钎焊、铜钎焊等。
常用的钎焊方法分类、原理及应用见表1。
2.钎剂的分类及特点钎焊熔剂(钎剂)是钎焊过程中用的熔剂,与钎料配合使用,是保证钎焊过程顺利进行和获得致密接头不可缺少的。
铝及铝合金的钎焊08材控 邢钧魁 20080607131摘 要 本文主要论述了铝及铝合金的分类、性能,以及铝及铝合金钎焊的研究现状、钎焊过程中有可能出现的问题以及在具体实施钎焊时钎剂、钎料的选择与搭配,还介绍了施焊前如何对表面进行清理、准备以及焊后的清理与处理工作、注意事项等。
关键词 钎焊 铝合金 钎剂 钎料1 铝及铝合金1.1铝及铝合金钎焊的研究现状铝合金具有密度小、强度高和耐腐蚀等优点,因而广泛应用于汽车、高速铁路车辆、航空航天和军事工业。
由于它特有的物理、化学性能,其焊接过程中会遇到一系列困难,如氧化、焊缝热裂纹和气孔等。
对于铝合金的焊接,传统的方法主要以熔化焊接为主,设备复杂,且对焊工的技术要求也比较严格。
铝钎焊作为铝合金连接的重要方法,具有钎焊件变形小。
尺寸精度高等优点,近年来在我国得到广泛的应用。
铝及铝合金的钎焊技术近年来研究较多。
随着新材料、新方法的不断出现,铝及铝合金的钎焊工艺也得到了快速的发展,其钎焊方法、钎料及钎剂都有很大的进步。
1.2 铝及铝合金的分类及性能铝及铝合金可以分为工业纯铝、变形铝合金和铸造铝合金。
变形铝合金是指经不同的压力加工方法制成的板、带、管、型、条等半成品材料;铸造铝合金以合金铸锭供应。
变形铝合金又分为不能热处理强化的铝合金和能热处理强化的铝合金。
铝是一种轻金属,密度小,仅为3/7.2cm g ,约为铜或钢的3/1;具有优良的导电性、导热性,良好的耐蚀性以及优良的塑性和加工性能等。
铝合金仍保持纯铝的密度小和耐蚀性好的特点,且力学性能比纯铝高得多。
经热处理后铝合金的力学性能要求可以和钢铁材料相媲美。
1.3 铝及铝合金钎焊的问题铝及铝合金的钎焊与其他合金相比比较难,是由于其表面有一层极为致密的氧化膜,这一层氧化膜的性能非常稳定,能够充分抵抗大气的腐蚀,又能在旧摸上随时生成新膜。
铝及铝合金在焊接的时候需要破坏这一层膜,否则熔化的钎料不能与母材润湿;焊后又需要维持保护膜的完整,否则接头将产生严重的腐蚀。
浅谈铝合金钎焊材料与工艺作者:赵建昌来源:《中国科技博览》2014年第36期[摘要]铝及其合金因其优异的物理化学性能,在现代机械工业中应用越来越广泛,然而也因为铝合金自身的性质使得它的焊接技术上尚存在诸多问题,这严重制约了铝合金产业的发展。
所以对其焊接方法、焊材以及焊接工艺的研究有着深刻的现实意义。
铝及其合金的钎焊问题近年来越来越受到人们的关注,本文从钎焊的角度出发,主要介绍了钎料及钎焊工艺。
[关键词]铝合金,钎焊,焊接工艺,焊材中图分类号:U671.83 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)36-0032-011 引言铝及其合金,是目前工业生产中应用最为广泛的金属材料之一。
铝合金有着优异的物理化学性能,在比强度,耐腐蚀,导电导热性能等方面显现了充足的优势。
随着我国机械工业的快速发展,使得我们对铝及其合金的需求大增。
现如今我们面临的一个难题是高速发展的机械工业带动的铝及其合金的大需求与当前其生产加工问题的矛盾。
在铝及其合金加工方面,一个突出的问题是连接技术问题。
由于铝本身的一些物理化学性质,使得它在焊接时比较容易发生氧化、形成热裂纹、出现气泡等等。
所以对于铝及其合金的焊接工艺上的研究就有着比较重要的意义。
2 铝合金焊接方法铝合金作为工业用金属材料,在工业中应该极为广泛,这就使得它的焊接方法多种多样,但是我们从工艺上给予划分,一般认为有三种大的类型:一位熔化焊接法,一为压焊,另外一种为钎焊。
虽则焊接方法众多,但是每种方法都有其局限性,这里就不一一赘述。
就本文而言,我们主要是针对其中的钎焊展开讨论的。
所谓钎焊是指采用熔点低于母材的金属材料作为钎料,焊接过程中把握温度,使得钎料熔化(母材不熔化)成液体,而后在毛细作用的影响下,液态的钎料将充满焊接母材的接头间隙,从而完成连接。
钎焊的方法也比较多诸如:火焰钎焊、盐浴钎焊以及炉中钎焊等等。
3 钎料钎料选择是钎焊两大主要内容之一(另一为焊接工艺制定),它对于钎焊结果的影响不言而喻,所以,正确、合理的选择钎料至关重要。
铝及铝合金钎焊剖析铝及铝合金钎焊是一种广泛应用于航空航天、汽车制造和船舶建造等行业的焊接技术。
钎焊是利用填充金属与基材的溶解或扩散来连接工件的焊接方法。
铝及铝合金钎焊具有高效、环保、高强度等优点,但也存在一些局限性。
本文将对铝及铝合金钎焊进行剖析。
首先,铝及铝合金的钎焊特点如下:1.低熔点:铝及铝合金的熔点相对较低,便于钎焊操作。
2.良好的可塑性:铝及铝合金具有良好的可塑性,可以在较低的温度下完成连接操作。
3.容易氧化:铝及铝合金容易在高温下与空气中的氧气反应,形成表面氧化层,影响钎焊质量。
4.较高的导热性:钎焊铝及铝合金时,需要迅速传递热量以保持焊缝在适宜的温度范围内。
其次,铝及铝合金钎焊的工艺参数如下:1.温度控制:铝及铝合金的钎焊温度一般在450℃-600℃之间,过高会造成材料烧损,过低则无法形成有效连接。
2.填充金属选择:选择合适的填充金属是保证钎焊质量的关键。
常用的填充金属有铝硅合金、铝锰合金、铝铜合金等。
3.表面处理:由于铝及铝合金易于氧化,钎焊之前需要进行表面处理,除去氧化层,以提高钎焊质量。
4.焊接速度:钎焊过程中,焊接速度需要控制在合适的范围内,过快会导致填充金属未充分润湿基材,过慢则容易造成材料烧损。
钎焊铝及铝合金的优点有:1.钎焊过程中不需要融化基材,减少了变形和应力的发生,可以应用于薄板焊接。
2.钎焊接头强度高,焊缝内部无夹杂物。
3.钎焊后焊缝的装饰性更好,美观度高。
4.钎焊后表面平整,无需进行后续磨削和抛光。
铝及铝合金钎焊的局限性有:1.铝及铝合金的导热性好,热量传导迅速,钎焊时需要较快的焊接速度和热输入控制,这对焊工的技术要求较高。
2.铝及铝合金易氧化,钎焊时需要采取措施防止氧化层生成,否则会影响焊接质量。
3.部分铝合金在钎焊时容易产生热裂纹,需要注意合金的选择和焊接参数的控制。
综上所述,铝及铝合金钎焊是一种广泛应用于航空航天、汽车制造和船舶建造等行业的焊接技术,具有高效、环保、高强度等优点。
第二章:硬钎焊2.1铝及铝合金的钎焊铝及铝合金密度较小,一般在2.7±0.1g/㎝3之间,对于铝合金则视其中重金属或轻金属的含量而密度略有起伏。
纯铝的电导率与退火铜相比约为后者的60%,铝合金则约为50%,含Mg量高的铝合金其比电导率则还要低一些。
铝合金的热力学性质一般比较接近,比热容在0.9J/g·℃(20℃)左右,线膨胀系数在23μm/m·℃左右,与纯铜、黄铜、钢相比比较大。
2.1.1铝及铝合金的钎焊性纯铝和铝锰合金的硬钎焊性最好,表面氧化物可以用钎剂清除。
对于铝镁合金来讲,其钎焊性受到含镁量的影响。
当含镁量ω(Mg)﹥1.5%时,随着含镁量的增加,钎焊性变坏;当含镁量ω(Mg)﹥2.5%时,钎焊困难,不推荐用钎焊方法来连接。
硬铝的钎焊性很差,主要问题是发生过烧。
以LY12为例,加热温度超过505℃后,由于发生过烧,合金的强度和塑性均显著下降,因此,钎焊温度必须控制在505℃以下。
由于缺少合适的钎料,导致其钎焊性很困难。
LC4超硬铝在温度超过470℃时就发生过烧,故除采用快速加热的钎焊方法(如浸渍钎焊)外,不宜进行硬钎焊。
锻铝合金中LD2硬钎焊性比较好。
它的固相线温度为593℃,故应在低于590℃的炉中进行钎焊为宜。
LD6合金的含镁量也不高,对焊接性没有影响。
但它的固相线温度在555℃左右,因此过烧的敏感性比LD2大得多。
LD6的硬钎焊温度以500~550℃为宜,但在600℃以下进行的浸渍钎焊,对其力学性能无不良影响。
这是由于浸渍钎焊加热速度快,过烧过程来不及发展。
LD9、LD10合金虽然含镁量并不高,但其固相线温度低而使钎焊困难。
ZL102铸铝合金是非热处理强化合金,固相线温度577℃,故必须在低于577℃温度下钎焊。
由于它的含硅量高,使钎料难以润湿。
ZL202铸铝合金含铜量比较高,固相线温度低,钎焊温度高于550℃就容易出现过烧现象,因此难以钎焊。
ZL301铸铝合金由于含镁量高,不能钎焊。
(本科科研训练论文 学校代码: 10128学 号: 201020////题 目:铝合金的钎焊工艺 学生姓名:/// 学 院:材料科学与工程 系 别:材料成型及控制工程 专 业:材料成型及控制工程 班 级:材///班 指导教师:///二〇一三年十二月摘要焊接是制造业的重要组成部分,应用广泛,发展迅速,在制造行业占有重要的地位。
我国是世界产钢、用钢大国,也是焊接大国。
随着高新技术和新工艺的不断出现,机械制造、安装、维修业也逐步向精细方向发展,对焊接技术的要求也越来越高。
近几年来,焊接的使用量迅速增加;焊接机械化自动化技术改造加快;焊接自动化率快速提高。
钎焊是用比母材熔点低的金属材料作为钎料,用液态钎料润湿母材和填充工件接口间隙并使其与母材相互扩散的焊接过程,这篇论文对钎焊焊接前的准备和焊接方法的做了设计,介绍了焊接所需的钎料和钎剂,给出了钎接接头形式以及接头的质量检测方法,在钎焊操作中应该注意的安全问题。
关键词:焊料,焊剂,钎焊接头,钎焊装置,钎焊气体AbstractWelding is an important part of the manufacturing industry, widely used, rapid development in the manufacturing industry occupies an important position. China is the world steel production, steel big country, but also the welding power. With the emergence of high-tech and new technology, machinery manufacturing, installation and maintenance industry is also gradually to the fine direction of welding technology requirements are also increasing. In recent years, the rapid increase in the amount of welding; welding mechanization and automation to accelerate technological innovation; welding automation rate rapidly increased. Brazing with a lower melting point than the base metal material is used as brazing filler metal, wetted with a liquid base material and the solder filling the gap and the interface to the work piece during welding and the base material inter diffusion, the paper prior to brazing welding preparation and welding methods to do the design, introduces the required solder and soldering flux, solder joints is given in the form of joint detection methods and the quality of the brazing operation should pay attention to security issues.Key words: Solder, Flux, Solder joints, Soldering equipment, Soldering gas目录第一章钎焊的基本知识 (1)1.1 焊接方法分类及金属材料的焊接性 (1)1.2 钎焊的概念 (2)1.3 钎焊的特点及应用 (2)1.4 钎焊常用的工艺和方法 (5)第二章焊接材料和焊剂 (7)2.1 焊接材料 (7)2.2 钎焊焊剂 (9)第三章焊接接头及其质量检测 (11)3.1 接头形式 (11)3.2 钎焊接头的缺陷及防治 (12)第四章焊接的过程 (15)4.1 焊接装置 (15)4.2 焊接气体 (15)4.3焊接前的准备 (15)4.4 焊接方法 (16)4.5 钎焊后的清洗 (16)4.6 钎焊操作中的安全与防护 (17)第五章关于铝钎焊工艺及其设备探讨 (18)5.1 铝钎焊工艺 (18)5.2 铝钎焊工艺的优缺点 (18)5.3 氮气保护铝钎焊设备的基本要求 (19)参考文献 (21)第一章钎焊的基本知识在高速发达的现代化工业中,金属成为了必不可少的材料,将这些金属材料做成工业产品,避免不了要进行连接,而焊接就是将这些零部件连接起来的一种主要的加工方法。
铝合金钎焊作业指导书前言一、钎焊钎焊是三大焊接方法(熔焊、压焊、钎焊)的一种。
钎焊与熔焊相比,有下列优点:a)钎焊时焊件不熔化.在大多数情况下,钎焊温度比焊件金属熔点低得多,因此,钎焊后工件组织和机械性能变化小,应力及变形小。
b)可以钎焊任意组合的金属材料,可以钎焊金属与非金属.c)可以一次完成多个零件的钎焊或套叠式、多层式结构焊件的钎焊。
d)可以钎焊极细极薄的零件,也可以钎焊厚薄及粗细差别很大的零件.e)可以将某些材料的钎焊接头拆开,重复进行钎焊。
二、铝合金焊接时具有以下特性:1、铝的强氧化能力铝和氧的化学结合力很强,常温下表面就能被氧化而生成一层厚度为0。
1~0。
2μm的Al2O3薄膜,Al2O3的熔点高达2050℃,远远超过铝及铝合金的熔点(660℃),而且体积质量大,约为铝的1。
4倍.焊接过程中,Al2O3薄膜会阻碍熔化金属之间良好结合,形成夹渣,并且还会吸附水分,在焊缝中产生气孔。
2、较大的热导率和比热容铝及铝合金的热导率和比热容约比钢大1倍,焊接过程中大量热量被迅速传导到基体金属内部,因此消耗更多的热量.3、热裂倾向大铝及铝合金的线胀系数约为钢的2倍,凝固时的体积收缩率达6.5%。
因此,焊接时具有一定的热裂倾向。
4、容易形成气孔氮不溶于液态铝,铝也不含碳。
因此,焊接铝及铝合金时在焊缝中不会产生N气孔和CO气孔,只可能产生氢气孔。
氢在液态铝中的溶解度为0.7mL/100g,而在660℃凝固温度时,氢的溶解度突然降至0。
04mL/100g,使原来溶于液态铝中的氢大量析出,形成气泡。
同时,铝和铝合金的的密度小,气泡在熔池中的上升速度较慢,加上铝的导热性强,熔池冷凝快,因此,上升的气泡往往来不及退出而留在焊缝中成为气孔。
5、接头不等强度铝及铝合金的热影响区由于受焊接热循环作用而发生软化,强度降低,使接头与母材金属无法达到等强度.工业纯铝及非热处理强化铝合金的强度约为母材金属的75%~100%;热处理强化铝合金的接头强度较小,只有母材金属的40%~50%。
铝及铝合金的浸沾钎焊工艺1. 预热装配好的焊件在钎焊前应进行预热使其温度接近钎焊温度,然后浸入钎剂中钎焊。
预热是为了干燥零件,避免盐浴温度降低过多,以缩短浸沾时间。
同时,防止钎剂在焊件上凝固阻塞焊件中的通道。
预热温度一般在540~560℃范围内。
预热时间主要根据焊件大小确定,应保证焊件各部分都达到规定的预热温度。
预热时间过长,将使氧化膜厚度激增;钎料层中的硅向板芯金属中扩散,使钎料层成分变化、有效厚度减薄,熔点升高,影响钎焊质量。
2.钎焊2.1 完成预热的焊件立即浸入盐浴中钎焊。
钎焊时要严格控制钎焊温度、时间和焊件浸入方式等。
2.2钎焊温度应根据焊件的材料、厚度、尺寸大小,钎料的成分和熔点,并考虑具体工艺情况来确定。
一般介于钎料液相线温度和母材固相线温度之间。
对于亚共晶钎料层,也可取介于钎料结晶区间的温度。
钎焊温度越高,钎料的润湿性、流动性越好。
但是,温度过高,母材易被溶蚀,钎料也有流失的危险。
温度过低,钎料熔化不够,可能产生大面积脱钎。
同时盐浴温度的波动应控制在±3℃以内。
2.3焊件在钎剂中的浸沾时间应保证钎料充分的熔化和流动,但时间不宜过长。
否则,钎料中的硅可能扩散入板芯金属中去,使之变脆,且使钎缝钎角缩小。
因此浸沾时间要严格控制。
2.4 钎焊时焊件应以一小角度的倾斜浸入钎剂熔液中。
浸入的角度和速度要适当,以免零件变形和错位。
同时要使钎剂容易进入焊件内部,使其中的空气能自由排出。
如焊件的不同部位质量相差较大,则应将质量大的部分首先浸入并保持一定时间,然后再将其余部分浸入,以求得加热均匀。
对于大焊件。
在浸入数分钟后,宜以一定倾角吊出盐浴表面,排出焊件内的钎剂熔液后再次浸入,即采用两次浸沾工艺。
它不仅有利于去除焊件表面的氧化膜,而且有助于使焊件内部在较短的时间内达到钎焊温度。
更大的焊件还可以采用多次浸沾方式。
2.5当钎料已充分熔化填缝形成接头钎角后,即将焊件仍以微小倾角、缓慢平稳地吊离盐浴一小段距离,保持到钎料凝固后再移开,进行钎焊后处理。
铝及铝合金的钎焊可以采用火焰钎焊、炉中钎焊和盐浴钎焊等方法。
火焰钎焊,其设备简单,燃气来源广,灵活性大,应用很广。
主要用于钎焊小型焊件和单件生产。
有多种火焰可以使用。
有报道,我国与其他国家合作生产了一种介于液化气与氧乙炔之间的夏普气。
这种气体火焰柔和,其强度介于液化气与氧乙炔的强度之间,是一种比拟好的铝钎焊加热热源[sup][5][/sup]。
但与其它连接方法相比,铝及铝合金火焰钎焊加热温度难以掌握,而且对操作者的经验要求较高。
盐浴钎焊具有加热快而均匀、焊件不易变形、去膜充分的优点,因而焊件质量好、生产效率高。
特别适合于大批量生产,尤其适用于密集结构钎缝的焊接。
铝的盐浴钎焊一般使用膏状、箔状钎料或钎料包覆层,钎料包覆层是Al-Si共晶成分或Ai-Si亚共晶成分。
目前钎焊生产大多使用钎料包覆层,既能提高生产效率又能较好的保证钎焊质量。
其缺乏之处:首先.由于加热工件和去氧化膜都靠熔盐进行,对于结构复杂的工件,进盐和出盐都比拟困难,这样就给结构设计和工艺带来限制,使其复杂化,而且不容易保证焊接质量。
其次,由于特定的使用环境和使用寿命要求,有些产品对耐蚀性要求比拟高,而盐浴钎焊后工件内残留大量的钎剂,这样就需要很长的清洗时间。
另外,盐浴钎焊设备投资大,工艺复杂,生产周期长。
空气炉中钎焊,其设备投资小,钎焊工艺简单,操作方便。
但是这种方法加热慢,在空气中加热时工件外表容易氧化,尤其在温度高时更为显著,不利于钎剂的去膜,而且在加热过程中,钎剂会因空气中的水分而失效。
针对这种情况,现在开展了枯燥空气炉中钎焊。
真空钎焊和保护气氛炉中钎焊由于其各自独特而优良的工艺,在铝和铝合金的钎焊中应用比拟多,而且开展也比拟快,下面重点介绍。
[B]1.1 真空钎焊[/B]铝比拟活泼,容易在外表形成一层致密的氧化膜。
钎焊时,单纯依靠真空条件难以去除氧化物,必须同时借助于某些金属活化剂,如Mg、Bi等。
一般认为活化剂的去膜机理:一方面,活化剂与真空中残留的O[sub]2[/sub]和H[sub]2[/sub]O反响,消除了它们对铝钎焊时的有害作用;另一方面,Mg蒸气渗入膜下表材层与扩散的Si一起形成低熔点的Al-Si-Mg合金,钎焊时,该合金熔化从而破坏了氧化膜与母材的结合,使熔化的钎料得以润湿母材,在膜下母材上铺展,并将外表膜浮起而去除。