铝真空钎焊工艺
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6061铝合金真空钎焊工艺研究作者:胡琼来源:《中国科技纵横》2019年第18期摘要:为了提高铝合金结构件的生产效率,降低生产成本,针对试验件及航空电子设备机箱结构特点进行真空钎焊加工工艺研究,通过分析6061铝合金材料特性及钎焊性,确定母材6061铝合金真空钎焊工艺过程及真空钎焊工艺参数以及工件经钎焊后进行强化处理的工艺方法和工艺参数。
铝合金的真空钎焊离不开钎焊料,钎焊料的选择是钎焊成功的关键因素之一,由于目前市场所能提供的钎焊料品种不多,根据目前市场常见的几种钎焊料,如纯钎料:箔材4004、4047,单面及双面复合钎料其基材为3003,压覆层为4004。
通过对比试验确定钎焊6061母材的焊料为4004相对合适。
关键词:6061铝合金;真空钎焊;焊接工艺;4004钎焊料中图分类号:TG425 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2019)18-0080-020 引言真空钎焊是在真空环境下,不需要使用钎剂,利用毛细作用将钎料填满于母材间隙之间的高质量焊接方式。
其具有焊接变形小,外观质量高、结构简单、加工效率高、环保等优点[1],广泛应用于航天、航空等行业,是航空电子系统机载设备铝合金机箱的常用加工方式。
上世纪70年代,国外已经开始研究铝合金的真空钎焊。
现阶段,美、英、日已经处于高质量批量生产的阶段[2],而我国真空钎焊起步晚,主要用于火箭发动机和航空发动机等不锈钢及高温合金的钎焊,随着航空电子设备轻量化需求,铝合金越来越多的用于机载设备机箱。
6061鋁合金属于可热处理强化合金,具有较好的可成形性、可焊接性及可切削性能,耐腐蚀和中等强度,广泛应用于机载设备[3]。
现阶段对机箱类产品主要采用线切割方式加工机箱腔体,该加工方式不但效率低而且还浪费材料,因此需要对6061铝合金真空钎焊加工工艺进行研究,改进机箱产品加工效率[4]。
1 6061铝合金焊接性能分析铝合金6061属铝镁硅系合金,主要元素为Mg和Si,其强化相为Mg2Si。
铝真空钎焊工艺铝真空钎焊是一种将两个或多个铝材料连接在一起的焊接工艺。
它在真空环境下进行,以避免氧化和其他污染物对焊接质量的影响。
铝真空钎焊的工艺流程通常包括以下步骤:1. 准备工作:准备待焊接的铝件,包括清洁表面和去除氧化层等。
2. 装夹:将待焊接的铝件夹紧在焊接装备中,确保在真空环境下有良好的接触和固定。
3. 真空处理:将焊接装备置于真空炉中,并抽取炉内空气,创建真空环境。
4. 预热:在真空环境下,对待焊接的铝件进行适当的预热,以提高焊接效果和连接强度。
5. 钎料选择:选择合适的钎焊材料,通常为铝基钎料,根据焊接需求和要求进行选择。
6. 加热:将钎焊材料加热至熔点,通常使用高频感应加热或电子束加热等方法。
7. 钎焊:在加热至熔点的钎料上,使其润湿待焊接的铝件,形成焊缝。
8. 冷却:钎焊完成后,待焊接的部件冷却至室温,形成稳固的焊接连接。
铝真空钎焊具有以下优点:1. 焊接强度高:真空环境下,铝材料不容易氧化和污染,焊接接头强度相对较高。
2. 高质量焊接:真空环境下,焊接质量相对稳定,焊缝形状均匀、无裂缝。
3. 无污染:无需使用外部保护气体,焊接过程中无废气和污染物产生。
4. 适用范围广:适用于各种铝合金材料的焊接,尤其是高合金铝材料。
然而,铝真空钎焊也存在一些挑战和注意事项:1. 真空设备要求高:真空炉和真空泵等设备的投资较大,并且需要具备较高的真空水平和稳定性。
2. 钎料选择要求高:选择适合的铝基钎料,并且要注意钎料的熔点和焊接温度范围。
3. 焊接控制要求高:焊接过程中需要严格控制焊接温度和时间,以避免过热或过冷导致焊接接头质量下降。
4. 设备维护要求高:真空设备需要定期保养和维护,以确保其正常运行和持久性能。
总之,铝真空钎焊是一种高质量、高强度的铝焊接工艺,适用于广泛的应用领域,但需要具备相应的设备和技术支持。
航空铝合金机箱真空钎焊技术分析航空铝合金是航空航天领域中常用的材料之一,其具有良好的强度、耐腐蚀性和低密度等特点。
航空铝合金机箱是飞机上的重要组成部分,对其进行性能优化和设计改进非常重要。
在机箱加工中,真空钎焊技术被广泛应用,以保证机箱的性能和可靠性。
1.特点:真空钎焊技术可以提供较高的焊接质量和完全密封的连接,可以保证机箱在高温、高压和恶劣环境下的工作性能。
通过真空钎焊,可以避免氧化和腐蚀等问题,提高机箱的耐腐蚀性和抗氧化性。
2.加热方法:真空钎焊技术通常使用电阻加热或电感加热方法进行加热。
在真空环境下进行加热可以提高材料的加热均匀性,避免氧化反应的发生。
通过控制加热温度和时间,可以实现对机箱材料的焊接和结合。
3.材料选择:航空铝合金机箱通常选择高强度、高耐腐蚀性的铝合金材料,如7系列和2系列铝合金。
这些材料具有较高的强度、低密度和良好的焊接性能,适合进行真空钎焊。
4.焊接工艺参数:真空钎焊的工艺参数对于焊接质量和连接强度有很大影响。
包括加热温度、加热时间、压力和辅助材料等。
通过优化这些参数,可以实现理想的焊接效果,确保机箱的性能和可靠性。
5.检测和质量控制:真空钎焊后需要对机箱进行检测和质量控制,以确保焊接连接的质量。
常用的检测方法包括无损检测、力学性能测试和表面形貌观察等。
通过严格的质量控制,可以确保机箱具有良好的焊接连接和受力能力。
综上所述,航空铝合金机箱真空钎焊技术是航空航天领域中常用的连接方法之一,具有焊接质量高、可靠性好等特点。
通过合适的加热方法和工艺参数的优化,可以实现对机箱材料的高质量焊接和结合。
同时,严格的检测和质量控制也是保证机箱性能和可靠性的重要环节。
航空铝合金机箱真空钎焊技术的应用将进一步推动航空航天领域的发展和进步。
6063铝合金真空钎焊工艺研究6063铝合金是一种常见的铝合金材料,具有优良的可加工性和耐腐蚀性。
真空钎焊是一种常用的连接6063铝合金的方法,本文将对6063铝合金真空钎焊工艺进行研究。
我们需要了解6063铝合金的特性。
6063铝合金具有优良的机械性能和可加工性,常用于建筑、汽车和航空航天等领域。
然而,由于其高熔点和氧化性,使得传统的焊接方法难以应用于6063铝合金的连接。
因此,真空钎焊成为一种理想的选择。
真空钎焊是在真空环境下进行的一种焊接方法。
首先,将要连接的6063铝合金件放入真空室中,并进行预热处理,以提高焊接接头的可塑性。
然后,在真空环境下,将钎料放置在接头处,并加热到钎料的熔点。
钎料熔化后,通过表面张力作用,使钎料填充到接头间隙中。
等冷却后,形成坚固的连接。
在6063铝合金真空钎焊过程中,有几个关键的工艺参数需要控制。
首先是预热温度。
预热温度应根据6063铝合金的材料性质和接头尺寸来确定,一般在300-400摄氏度之间。
预热温度过高会导致接头变形或熔化,过低则无法保证钎料的充分熔化。
其次是钎焊温度。
钎焊温度应高于钎料的熔点,但不能过高,否则会引起过烧或气孔等缺陷。
最后是钎料的选择。
常用的钎料有银基、铜基和镍基钎料,选择合适的钎料可以提高连接强度和耐腐蚀性。
在实际应用中,需要根据具体的工件和要求来确定真空钎焊工艺。
首先,对接头进行清洁处理,去除氧化层和污染物,以保证焊接接头的质量。
然后,将6063铝合金件放入真空室中,并进行预热处理。
预热时间和温度应根据具体情况进行调整。
接下来,将钎料放置在接头处,并加热到钎料的熔点。
加热温度和时间也需要根据具体情况进行控制。
等冷却后,通过非破坏性检测方法进行质量检验,确保焊接接头的完整性和连接强度。
6063铝合金真空钎焊是一种可靠的连接方法,可以应用于各种工业领域。
通过控制工艺参数和选择合适的钎料,可以获得高质量的连接接头。
未来的研究可以进一步优化工艺参数和改进钎料的性能,以提高真空钎焊的效率和质量。
科学技术创新2020.30铝合金散热器真空钎焊及热处理工艺分析袁明富(扬州恒星精密机械有限公司,江苏扬州225000)铝合金散热器是以铝合金为原材料制备而成的散热设备,以其适应能力强、质量轻、热传导效率高、结构紧凑等优势,在日常生活与生产中得到广泛应用。
随着铝合金散热器需求量的不断提升,以及经济建设与社会发展过程中对能源利用要求的不断提高,散热器高性能化、轻量化、低成本化成为必然趋势,是当前生产企业以及相关研究人员关注与思考的重点问题。
1铝合金散热器真空钎焊工艺分析1.1理论分析1.1.1真空钎焊工艺随着钎焊技术水平的不断提升,其方法日渐多样(如烙铁钎焊、波峰钎焊、激光钎焊、真空钎焊、气相钎焊等)可满足不同焊接需求[1]。
在铝合金散热器中,真空钎焊的综合效益较好。
相对于传统铝合金散热器焊接工艺而言,真空钎焊优势具体体现在:(1)适应性强,能够在铝、铝合金、合金钢、铜等众多材料中运用,可有效满足铝合金散热器设计要求;(2)无污染,真空钎焊在真空条件下进行,无钎剂使用,达到无公害、无环境污染焊接处理要求;(3)焊接质量高,钎料流动性好,湿润性强,工件不氧化,适用于结构复杂、精密度要求高等器件焊接,利于产品成品率提升[2]。
1.1.2铝合金散热器真空钎焊影响因素在实践操作过程中,真空钎焊出现钎料流失、焊接不到位、焊脚不饱满、原材料腐蚀、散热器结构变形、母材表面溶蚀等缺陷。
对上述问题形成原因进行探究,影响因素主要有原材料、真空钎焊温度、焊前清洗、钎焊环境、保温时间、真空度等。
1.2实践分析为进一步掌握铝合金散热器真空钎焊工艺,提升一次焊接合格率,以铝合金板翅式散热器真空钎焊为例,就其工工艺流程及操作要点进行了如下分析。
1.2.1明确产品结构及其焊接要求本研究中的铝合金板翅式散热器结构较为复杂,由封条、复合板、翅片、导流片等众多结构组成。
加之,在产品设计上将封条结构进行了调整,改传统长条状结构为梯形状结构(如图1所示)。
铝合金液冷机箱真空钎焊工艺及变形分析发布时间:2022-07-26T13:35:32.839Z 来源:《新型城镇化》2022年15期作者:熊林周程皓易雷滨[导读] 在高功耗、大热流密度电子元器件持续增多的背景下,元器件过热就成为了导致电子产品失效的关键原因,这不仅降低了电子设备的可靠性,且也缩短了其工作寿命。
四川九洲电器集团有限责任公司四川绵阳 621000摘要:在高功耗、大热流密度电子元器件持续增多的背景下,元器件过热就成为了导致电子产品失效的关键原因,这不仅降低了电子设备的可靠性,且也缩短了其工作寿命。
现阶段,各种功能器件往往以模块化的形式集中安装于机箱内部,同时也增设了冷却模块,散热主要以强迫风冷为主,但如若设备的温升较高,且热流密度大,强迫风冷则无法达到理想化的散热效果,铝合金液冷机箱应运而生,其与对应的液冷模块在电子设备散热中得到了良好的应用。
本文主要围绕铝合金液冷机箱真空钎焊工艺及变形展开了讨论、分析,以供参考。
关键词:铝合金液冷机箱;真空钎焊工艺;变形基于液冷机箱的前提下来说,在其拼接中焊接是关键环节,大多使用真空钎焊工艺,但此工艺极易受到各因素的影响,包括机箱结构、焊接过程温度变化等,这就提高了焊接的难度,且焊接后也极有可能发生机箱整体外形尺寸变形超差情况的发生,导致无法满足设计装配要求,这不仅会促使液冷机箱不合格,甚至还会造成其报废。
因此,想要充分发挥铝合金液冷机箱的功能,合理运用真空钎焊工艺就极为关键,期间也需重视变形的控制[1]。
1、铝合金液冷机箱真空钎焊工艺1、工艺流程首先,要合理的裁剪钎料,将工件及钎料治愈热水中清洗,期间需基于超声波的前提下除油,时间控制在5至10分钟,使用碱液腐蚀钎料及母材的氧化膜,确保氧化膜清除的彻底性。
值得注意的是,处于室温状态下碱液的腐蚀反应往往较慢,需较高的浓度,而如若腐蚀速度太快,则难以对表面质量进行控制,极有可能导致麻点情况的发生,且腐蚀时间较长,也会直接导致钎料减薄严重。
液冷板铝合金真空钎焊的原理
1. 首先,将液冷板与铝合金件要连接的表面清洁干净,去除油污和氧化层等杂质,以确保焊接接头质量。
2. 将液冷板与铝合金件紧密贴合在一起,并使用夹具将它们固定在一个位置。
3. 在液冷板与铝合金件的接触面上涂上一层钎料,常用的钎料有铝硅合金等。
钎料的选择要根据液冷板和铝合金件的性质和要求来确定。
4. 将装配好的液冷板和铝合金件放入真空环境中,通过抽取空气使环境保持在一定的负压下。
真空环境的创建有助于减少氧分子对钎焊接头的氧化影响,提高接头质量。
5. 对接头进行加热,可以通过加热棒、电磁感应等方式进行加热。
加热的目的是使钎料熔化,并且和液冷板和铝合金件的表面接触,形成焊接接头。
6. 在加热的同时,钎料会熔化并渗透到液冷板和铝合金件的表面微观凹陷处。
钎料的液态形成的接触角可以减小表面张力,使液体能够更好地渗透进入焊接接头。
7. 待钎料冷却后,形成的钎焊接头连接液冷板和铝合金件,能够满足液冷板所需的性能和寿命要求。
8. 最后,将焊接接头进行检查和测试,确保焊点质量符合要求。
2020年第21期真空钎焊是在真空条件下对已经装配好的组装件进行加热,利用真空条件下一系列的物理化学反应,实现去膜和润湿,形成钎焊件的一种高质量的连接工艺方法。
3A21铝合金真空钎焊产品应用范围广,种类多,不同的钎焊产品需要不同的真空焊接工艺。
由于真空钎焊工艺过程较为复杂,影响钎焊接头质量的工艺参数众多,真空钎焊工艺的正确性和合理性必须通过相应的试验加以验证,确保制定的真空钎焊工艺正确应用于生产。
1 确定焊接工艺要素的意义由焊接工艺评定规则可知,焊接工艺要素是焊接工艺评定的重要内容,当焊接工艺要素改变时就应重新进行焊接工艺评定。
因此,分析确定3A21铝合金真空钎焊的哪些焊接工艺因素是焊接工艺要素就成为3A21铝合金真空钎焊工艺评定的必要前提。
明确焊接工艺要素就可以避免每个工艺因素改变都要进行工艺评定,减少不必要的浪费。
2 焊接工艺要素的分析根据焊接工艺评定规则,结合3A21铝合金真空钎焊工艺的具体情况,把影响真空钎焊接头力学性能的焊接工艺因素定为焊接工艺要素,对接头力学性能无明显影响的工艺因素定为次要因素。
3A21铝合金真空钎焊焊接工艺一般分为钎焊件的焊前表面处理、零件的组装与焊料的添加、钎焊热循环三个步骤。
下面分别就钎焊工艺中各个因素对钎焊接头强度的影响进行分析,进而确定3A21铝合金真空钎焊工艺要素。
2.1 钎焊件的焊前表面处理钎焊件的焊前表面处理包括零件油污和有机物的去除、铝表面氧化膜的去除、表面处理后的保存。
①表面油污和有机物的去除。
零件上的油污和有机物在加热时会释放气体,并可能在零件表面留下残留物,从而影响真空钎焊时钎料的润湿。
去除方法主要有有机溶剂清洗、水基去油溶液化学清洗和电化学脱脂等。
无论哪种方法去除油污和有机物都是为了避免影响钎料对母材润湿,进而避免影响钎焊接头的强度,因此去除方法的改变为次要因素。
②铝表面氧化膜的去除。
去除氧化膜的方法有机械清理法、物理清除法和化学去除法。
机械方法是采用锉刀、砂纸、砂轮等方法清理表面氧化膜;物理清除法如超声波清洗等物理清理方法;化学去除是采用酸洗和碱洗的方法去除表面氧化膜。
作业指导书--真空铝钎焊工艺规程真空铝钎焊工艺规范编制日期:2015年12月1日修订日期:编制: 审核: 批准: 日期: 日期: 日期:1 主题内容与适用范围本工艺规定了用铝真空钎焊炉设备,用铝基钎料作为填充金属在真空状态下对铝合金零件进行真空钎焊的一般工艺方法和过程控制内容。
本工艺适用于铝锰合金(3A21),及锻铝合金(6061、6063)波导元件及其它铝件的真空钎焊2 引用文件QJ1675-91 变形铝合金过烧金试验方法QJ2844-96 铝及铝合金硬钎焊技术条件GL/C2-01-07 过程确认管理办法3 设备及工具3.1. 铝真空钎焊炉(ZHS150型) 炉体(抚顺荣盛)真空系统(德国莱宝)水冷系统(无锡禹兵)控制系统3.2. 料车、轨道及限位装置3.3. 装配工作台,专用的装配及钎焊胎夹具、通用夹具3.4. 全套焊前和焊后清洗用的带抽气装置的酸槽、碱槽和水槽 3.5. 电热恒温干燥箱(温度0-250?)4 材料4.1铝基钎料各种钎料的化学成分见表1表1合金元素(质量分数,%) 钎料牌号其它元素总量 Al Si Mg Zn Fe余量 ,0.2 ,0.8 ?0.15 BAl86SiMg 11-13 1-2余量 ,0.2 ,0.8 ?0.15 BAl88SiMg 9-10.5 1-24.2 活化剂镁屑4.3其它材料碳酸钠(工业纯) 氢氟酸(工业纯) 硝酸(工业纯) 金属常温清洗剂5 钎焊零件和装配间隙的要求5.1 对于复杂的精度高的钎焊组件,零件在钎焊前应已消除应力。
5.2使用箔状钎料,间隙值应按箔状钎料的厚度而定,保证待钎焊处的母材与箔状钎料压紧。
6 工艺过程6.1 准备6.1.1 图纸中规定了钎料的形状及牌号时,按图纸齐套零件及钎料,按图纸核对零件材料,确保与图纸要求一致6.1.2 图纸中未规定钎料钎料的形状及牌号时,工艺文件中应规定钎料的牌号、形状及制备方法。
6.1.3 根据待焊组件的结构和形状,准备通用工装或设计专用焊接工装。
铝合金6061、3A21材料交替真空钎焊工艺方法探究作者:乔平王朝罗锡王戎王婷来源:《科技风》2021年第04期摘要:本文从3A21材料铝合金真空钎焊机箱缺陷分析入手,通过分析真空钎焊机制、6061和3A21材料特点、钎焊特点、工艺过程等方面,结合生产经验,优化了真空钎焊工艺过程,解决了铝合金机箱焊缝开裂问题,为后续生产提供依据。
关键词:铝合金;真空钎焊;内部缺陷1 绪论随着航电系统的发展,对机载电子设备的要求越来越高,要求机载电子设备机箱的结构复杂紧凑,导电导热能力强,热传导效率高,能适应复杂电磁状况、高温湿热等环境条件。
在这种要求下,铝合金真空钎焊机箱及模块得到了广泛的应用。
铝合金机箱真空钎焊后,焊接精度高,对于精密焊件可以加工較少的余量,达到产品的精密要求[1]。
2 6061、3A21材料交替真空钎焊问题由于生产资源有限,在实际生产中同一个真空钎焊炉会焊接不同材料的箱体。
当一个真空钎焊炉连续焊接6061材料,再用该真空钎焊炉焊接3A21材料,发现3A21材料一次性焊接成功率只有75%,未焊接成功的箱体出现了不同程度的焊缝开裂,如图1所示。
在箱体精加工后,箱体焊缝处发现焊缝开裂,这些缺陷基本存在于钎缝内部,经机械加工后会暴露在钎缝表面。
这些钎焊缺陷的存在会降低箱体的气密性、水密性和接头强度。
缺陷产生的原因有很多,可能是钎焊件表面清洗不到位,钎焊接头间隙不合适,钎料与母材的熔化温度不匹配,钎焊过程中母材或钎料析出气体等等。
3 6061、3A21材料特点3A21材料是Al-Mn系铝合金,属于热处理不可强化的铝合金,不能通过淬火时效使其强化。
3A21材料的塑性及压力加工性能佳,抗腐蚀性能强,焊接性能良好[2]。
3A21材料化学成分见表1。
6061材料是Al-Mg-Si-Cu系铝合金,属于热处理可强化的铝合金,6061材料具有中等强度,良好的塑性、可焊性和抗蚀性,热状态下有高的塑性,易于锻造,材料可通过淬火时效强化。
铝合金散热器真空钎焊及热处理工艺分析作者:张文宁陈妍霖来源:《科学与财富》2021年第03期摘要:铝合金重量轻,耐腐蚀,热工性能优良。
它们通常用于航天、汽车炸弹等领域,以建立热交换器和复杂结构。
对于铝和铝焊缝,制造铝箔、去除铝箔会影响焊缝的顺利运行,并导致冷凝液、空气孔等错误。
采用真空钎焊铝合金不需要抑制剂,从而大大降低真空焊接工艺的氧浓度,提高了生产效率。
本文从实践中获得的经验出发,阐述了如何用真空钎焊制造铝合金外壳。
关键词:铝合金;散热器;真空钎焊;热处理引言铝合金外壳散热器是适合日常使用的铝合金冷却解决方案。
其特点是耐用性高、质量轻、导热性高和结构紧凑。
随着铝合金需求的增加以及设计和社会发展中对能源的需求的增加,冷藏库的高性能、贫困和成本降低已成为生产企业和相关研究人员关注的一个不可避免的趋势。
、1铝合金真空钎焊的原理机制钎焊连接是真空状态,真空室内的温度设置为特定区域。
在这种温度下,母乳材料处于固定状态,勺子处于液体状态。
液体哈特匙湿在母亲的表面,容易流动、填充、膨胀,并与母亲相互作用,最终冷却凝固,实现金属连接方法。
铝合金对母亲和氧的强度都很强,表面在焊接时形成了一层致密氧化膜,阻碍了钎焊接头与螺母的连接。
这是铝焊缝的主要障碍之一。
真空条件下,大部分气体可以清洗,氧气非常少,有效排除空气对焊缝的有害影响,并去除真空条件下的氧化层。
此外,金属Mg在消除氧化层方面发挥着重要作用。
加热将Mg蒸汽转化为Mg蒸发,从聚合物表面去除氧化膜。
Mg热膨胀系数低于铝热膨胀系数,铝通过加热迅速膨胀,氧化膜膨胀速度相对较低的情况仍在继续。
Mg蒸汽与真空梳子中剩馀的水蒸气形成化学反应。
熔炼硬质合金可降低氧浓度,使氧化膜分裂并溶解于勺子中,从而通过其他液体物质增加母亲的水分。
2真空钎焊技术的优势真空钎焊技术通过使用无额外硝酸钾防止产品污染,创造良好、安全的生产条件,使产品具有良好的防腐效果。
此外,这还可以大大节省额外氯化钾的成本,从而绕过复杂的焊剂清洗过程。
国产6061铝合金箱体真空钎焊工艺设计摘要:通过对国产6061与进口6061材料差别分析,据此进行国产6061箱体真空钎焊工艺性分析,进行工艺设计。
确定的真空钎焊焊接工艺曲线,进行产品焊接试验,焊接后产品焊缝特征及焊接强度性能检查,性能达到指标要求,满足实际生产需要。
关键词:国产6061;真空钎焊;钎料;焊缝引言6061铝合金是经热处理预拉伸工艺生产的高品质铝合金,其强度虽不能与2系和7系铝合金相比,但其镁、硅合金特性多[1],具有加工性能极佳,优良的焊接性能和电镀性,材料具有良好的抗腐蚀性,韧性高,加工后变形小,材料致密无缺陷,氧化效果极佳等优良特点。
由于6061材料的可热处理强化性能及高抗腐蚀性,机载计算机结构件广泛采用该材料。
在原为进口6061铝合金箱体的基础上,产品改型选择了国产6061铝合金,为了确保产品焊接性能,针对该型计算机箱体进行了钎焊工艺设计和验证。
某国产6061箱体如图1所示,作为非航空电子计算机的结构件,在由前框、后框、左右侧板组成的框体,由凹槽、翅片、蒙皮组成风冷流道。
图1 某国产6061箱体图1 国产6061箱体焊接工艺分析1.1 成分对焊接工艺的影响箱体的真空钎焊工艺确定,首要依据是材料的自身性能,鉴于此,针对进口6061与国产6061,进行了材料成分分析,各成分的质量分数及对比情况如表1所示。
表1 6061 铝合金的化学成分(质量分数/%)通过分析结果看,国产6061铝合金在Mg、Mn元素都比进口的要求低,因此从这两个存在差异的元素分析其对焊接的影响。
镁在钎料熔化温度下能产生聚集性蒸发,这一现象对形成优质接头具有重要作用。
通过对钎料填充间隙能力的影响分析,焊缝附近镁的浓度适量是获得优质焊缝的关键。
浓度过大,钎料流失,浓度过小,钎料不漫流,均形不成焊接圆角[2]。
适量的镁既可以去除氧化膜,吸附炉体内残存的水分降低氧分压,同时还能促进钎料流动,但过量的镁会引起零件表面的溶蚀以及污染真空室[3].鉴于国产6061成分中Mg元素比进口偏低,为了确保焊接后焊缝性能,考虑在原焊接工艺的基础上通过延长焊接保温时间,促使钎料流动充分,形成焊接圆角。
真空钎焊工艺流程真空钎焊工艺流程是一种高精度的焊接方法,广泛应用于航空航天、电子、光学等领域。
下面将介绍真空钎焊的工艺流程。
首先,需要准备好需要钎焊的工件和钎料。
工件通常是金属材料,如铜、铝等,而钎料通常是合金,如银、黄金、铂等。
在选择钎料时,需要考虑工件的材料及其物理、化学特性,以及所需的焊接温度。
其次,需要对工件进行表面处理。
表面处理的目的是去除杂质、氧化物等物质,以保证钎焊接头的质量。
常用的表面处理方法包括机械抛光、溶剂清洗、酸洗等。
然后,需要将工件装入真空钎焊设备中。
真空钎焊设备通常由真空室、加热装置、压力控制装置等组成。
在将工件装入真空室之前,需要将真空室进行抽真空处理,以排除其中的气体和杂质。
接下来,需要加热工件至钎焊温度。
钎焊温度是钎料的熔点温度,通常通过加热装置对工件进行加热。
在加热过程中,需要控制加热速度和温度分布,以避免工件因温度不均匀而变形。
当工件达到钎焊温度后,需要将钎料添加到接头处。
钎料通常以铁丝或银片的形式存在,可以通过融化或加热的方式添加到接头处。
添加钎料时,需要控制钎料的量和位置,以确保钎料能够充分填充接头间隙,在钎焊过程中形成均匀、牢固的焊接接头。
最后,需要进行钎焊接头的冷却和固化。
钎焊接头冷却过程中,需要逐渐降低温度,以避免焊接接头因快速冷却而产生应力和裂纹。
在冷却过程中,可以通过控制真空室中的压力和加热装置的温度,对钎焊接头进行调控。
以上就是真空钎焊工艺流程的主要步骤。
真空钎焊具有高温高真空、无氧气等优点,能够实现高精度、高强度的焊接接头。
但是,真空钎焊也存在一定的挑战,如工件形状复杂、钎焊温度梯度大等问题,需要在实际操作中加以解决。
真空钎焊技术要求真空钎焊技术在现代工业生产中扮演着重要的角色,其要求的严谨性和精准度对于产品的质量和可靠性有着至关重要的影响。
本文将从材料准备、工艺控制、设备要求等方面详细介绍真空钎焊技术的要求。
一、材料准备1.1 板材材质:要求使用高质量的材料,如不锈钢、钛合金、铝合金等,确保材料的化学成分符合相关标准。
1.2 表面清洁度:进行真空钎焊前,需要对材料表面进行严格清洁,并去除所有的锈蚀、氧化物和其他杂质。
1.3 准备工艺材料:对于需要填充的材料,也需要保证其质量稳定,且符合相关标准。
二、工艺控制2.1 真空度要求:真空钎焊过程需要在高度的真空环境下进行,确保无气体或杂质的存在,保证焊接的纯净度和牢固度。
2.2 温度控制:焊接过程中需要严格控制温度,确保在合适的温度范围内进行,以免导致材料镶杂、热裂等情况的发生。
2.3 压力控制:在真空环境下,需要对气体压力进行严格控制,以避免渗气和气泡的产生。
三、设备要求3.1 真空设备:需要使用高效的真空设备,包括真空炉、真空泵等,确保能够快速、稳定地建立高真空环境。
3.2 焊接设备:焊接设备需要具备高精度的温度控制和压力调节功能,以满足不同材料、不同工件的焊接要求。
3.3 检测设备:需要配备相关的检测设备,用于对焊接接头的质量进行实时监测和评估,确保焊接质量符合标准要求。
四、操作规范4.1 操作人员:操作人员需要接受专业的培训和指导,熟悉真空钎焊工艺和设备操作规程,严格按照标准操作流程进行操作。
4.2 环境要求:操作场所需要保持干净、整洁,确保没有灰尘和杂质的存在,以免对焊接过程产生干扰。
4.3 安全防护:操作人员需要配备相关的安全防护用具,如手套、护目镜等,确保在焊接过程中能够有效保护自身安全。
五、质量控制5.1 样品检测:需要对焊接完成的样品进行严格的检测和评估,确保焊接接头符合相关标准的牢固度和密封性。
5.2 文件记录:对于每一次焊接过程,需要做好详细的记录和档案管理,包括焊接参数、焊接结果、检测报告等,以便日后的追溯和分析。
铝真空钎焊工艺
1.总则
1.1本守则适用于小型铝制板翅式换热器的真空钎焊
1.2本守则是铝制板翅式换热器真空钎焊操作人员的法规性文件,必须遵照执行;
2.真空钎焊炉的技术性能:
2.1大炉有效加热区尺寸为1200×800×800毫米(长×宽×高);小炉有效加热区尺寸为1200×600×600毫米(长×宽×高);
2.2炉子最高温度:700℃;
2.3炉温均匀性±3℃;
2.4极限真空度:大8.0×10-4Pa,小炉6.7×10-4Pa;
2.5常用真空度10-1~10-3Pa;2
.6炉子总负荷:大炉800Kg,小炉500K g;
2.7压升率:0.50Pa/h;
2.8加热功率:大炉240KW、小炉150KW;
3.对炉子维护保养的要求
3.1炉子的状态应经常保持良好;
3.2停炉时,应关闭炉门,避免潮湿空气进入内部,保持适当的真空度;
3.3计量仪器应按照仪器仪表的管理进行定期校验,保证量值的正确可靠,避免仪器失灵而造成废品损失;
3.4炉内应进行定期或不定期刷除镁粉和清理脏物,防止工件表面污染;
3.5水路.气路管线应保持畅通,各阀门开关灵活;
3.6电气绝缘和炉子密封性能良好;
3.7钎焊炉应保持完好状态,每月进行一次设备点检,真空度2×10-2;5×10-3.水压0.1~0.3MP a;
3.8环境保持清洁,养成文明生产习惯;
4.工件装炉的注意事项
4.1工件进出炉应注意磕碰;
4.2根据大小不同工件装炉时应注意:
4 2.1工件放置应尽量保持水平;
4 2.2工件六个面距各向加热元件的距离应大致均匀相同;
4 2.3工件装炉时应注意安全;
5.真空钎焊工艺
5.1工件入炉后关上炉门,先启动机械真空泵,打开旁路阀,抽真空约10分钟后再启动罗茨泵,打开主路阀启动扩散泵,扩散泵工作80-90分钟,在这段时间中,,可以边抽真空边预温360度以下,,到扩散泵起作用后,真空度达到10-2Pa以上继续加温到钎焊结束(注:在加温中真空度有一定的下降,可根据真空度调整加热速率);
5.2炉温温度在520℃以前升温速度应缓慢,以避免出现内外较大的温差,根据温差的情况和工件的大小可以加速或中间增加保温段,目的是使内外温差尽量缩小,提高真空度,一般小工件可以升温快些(见钎焊-工艺图);
5.3当工件中心温度达到或接近钎焊温度时,可视工件大小提前或推迟,当达到钎焊温度时应停止加热,使工件在钎焊温度下恒温钎焊(见钎焊-工艺);
5.4钎焊工件温度换热器为575~605度、散热条为560—605度,对大工件应控制心部温度,钎焊时间应根据工件大小来决定;
5.5工件出炉后,在空气中自然冷却,此时要检查钎焊缝是否饱满,检查钎焊质量及外形尺寸等项目,然后在工件上打上钎焊钢印(包括:钎焊日期、或编号);
5.6钎焊过程参数应做好详细记录,记录要纳入产品质量档案,以备分析和研究产品质量问题时查考;
5.7规定工件宽度小于或等于150毫米时,按钎焊—工艺图Ⅰ进行,工件宽度大于150毫米时,按钎焊—工艺图Ⅱ进行钎焊,散热条按钎焊—工艺图Ⅲ进行;
6.附图:钎焊—工艺图Ⅰ,钎焊—工艺图Ⅱ,钎焊—工艺图Ⅲ进行。