铝及铝合金的真空钎焊技术

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）。

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。

铝及铝合金的钎焊摘要：综述了近年来铝及铝合金钎焊在钎焊方法、钎料及钎剂三个方面的技术发展现状，分别介绍了它们各自的发展方向。

指出铝及铝合金的钎焊问题是近年来研究较多、发展较快的研究领域之一，铝及铝合金钎焊技术应用前景广阔。

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。

铝及铝合金的钎焊问题,是近年来研究较多、发展较快的领域之一。

这主要是因为其具备一系列优良性能,如强度大、耐蚀性好、电导性及热导性高,因此在航天、航空、电子、冶金、机械制造和轻工业等部门的应用日趋广泛。

特别是随着铜材料的大幅度涨价,以及为了减轻质量、提高功效、增强美观,以铝代铜、以铝代钢技术在某些领域成功应用。

最典型的就是汽车铜水箱被铝水箱的替代。

我国大规模生产铝焊剂的厂家很少,目前使用的铝焊剂多为国外进口。

因铝及铝合金的熔点较低、化学活性强、氧化膜熔点高和稳定性大,并能牢固、致密地粘附在铝或铝合金的表面,所以一般通用的钎剂均不能满足钎焊铝及铝合金的要求,必须采用专用钎剂- 铝及铝合金用钎剂。

此外,铝及其合金的钎焊接头的耐蚀性易受钎料和钎剂的影响,这主要是因为钎料和母材之间的电极电位差别极大,使接头耐蚀性降低,尤其是对软钎焊接头的影响更为明显。

通常,为了能很好去除铝及其合金表面的氧化膜,大部分钎剂中都添加了具有强烈腐蚀性的材料,而这些材料即使在钎焊后进行清理,也难全部除去对接头耐蚀性的影响。