11铝及铝合金钎焊

铝真空钎焊缺陷分析和解决方案铝真空钎焊缺陷分析和解决方案铝合金换热器的生产是在真空状态下,对换热器结构件进行加热和保温,使钎料在适宜的温度和时间范围内熔化,在毛细力作用下与固态金属充分浸润、溶解、扩散、焊合,从而达到焊接目的的一种先进焊接方法。

换热器真空钎焊的突出优点是可连接不同的金属、实现复杂结构的同时焊接,换热器钎焊后的产品焊接头光洁致密、变形小且具有优良的力学性能和抗腐蚀性能。

然而真空钎焊下对换热器的结构设计、装配质量,铝合金复合板以下简称复合板的化学成分、钎料层厚度,换热器真空钎焊工艺制度、换热器装配环境的温度、相对湿度等的要求甚为严格,否则极易出现换热器翅片弯曲倒伏、钎缝不连续、虚焊、熔蚀、直至泄漏等其他质量缺陷。

其中:换热器泄漏属重大真空钎焊质量缺陷。

换热器产品生产工艺的流程1产品领料:按生产计划填写领料单到零件库领零件,并仔细核对换热器零件名称数量。

搬运过程中不准磕碰以免损伤零件。

对复合板、翅片、封条等进行定型、按照尺寸加工。

翅片成形工序内容1.准备根据图纸或油冷器用《铝翅片成型参数附表》选择正确宽度和厚度的铝带,装夹在翅片成形机料架上,检查电源确保正常。

2.调整1)根据图纸或附表调整所需高度,打开电源,轧制3段翅片,检查高度是否在附表规定的尺寸公差范围5 ,且开窗清晰, 表面平整,无-0.05毛刺。

否则要调整设备直至达到要求。

3.加工首件合格后开启自动电源按钮,批量轧制。

注:要不间断滴翅片专用油于铝带上以保证其润滑,防止翅片沾在刀具上。

4 检验 1)高度尺寸每小时自检3件,作《高度尺寸折线图》 2)翅片长度尺寸必须完全自检,对于自动切断尺寸大于长度公差上限的,用剪刀修剪至长度要求,并连同长度合格的翅片一同整齐排放翅片机右侧的合格零部件的料筐里。

对于长度尺寸小于公差下限的翅片则放入翅片机左侧的红色料筐里(标识清楚,以备长度尺寸较小规格产品修剪后使用)。

3)要求所有翅片的开窗对称度、毛刺全部自检,出现毛刺过高,开窗不对称的翅片时,需调整或修理刀具。

钛铝钎焊工艺流程1.钛铝钎焊是将钛合金和铝合金通过热烫焊接的一种工艺。

Titanium-aluminum brazing is a process of hot brazing titanium alloy and aluminum alloy.2.首先，清洁要焊接的钛合金和铝合金表面。

First, clean the surfaces of titanium alloy and aluminum alloy to be brazed.3.确保表面没有油渍和其他杂质，以确保焊接的质量。

Ensure that there is no oil stain or other impurities on the surfaces to ensure the quality of brazing.4.焊接工艺需要使用高温焊料和氧化还原剂。

The brazing process requires the use of high-temperature brazing materials and oxidizing agents.5.首先，将氧化还原剂涂抹在钛合金和铝合金的接合部位。

First, apply the oxidizing agent to the joint of the titanium alloy and aluminum alloy.6.然后，使用高温焊炉对接合部位进行加热。

Then, heat the joint with a high-temperature brazing furnace.7.等待高温焊料熔化并填充在接合部位。

Wait for the high-temperature brazing material to melt and fill the joint.8.将钛铝钎焊好的部件进行冷却。

Cool the titanium-aluminum brazed components.9.对焊接后的部件进行清洁和检验。

不论国内外对6061铝合金的研究主要都针对三个方面：钎料、钎剂和工艺方法。

目前广泛采用的工艺方法主要是真空钎焊和保护其体炉中钎焊。

他们都具有各自的工艺特点。

在钎焊时，焊件是依靠熔化活的钎料凝固后连接起来的，因此，焊缝的质量在很大程度上取决与钎料。

铝钎料主要以Al-Si合金为主。

然后根据其他工艺性能添加Cu。

Ge等元素。

经过多年的研究实验，已经取得了让人满意的成绩。

在钎焊过程中焊剂也具有不可替代的作用，因此，其也是现在钎焊研究中重要的组成部分。

现在钎剂主要是在无腐蚀、不溶性钎剂的基础上，提高钎剂活性和稳定性。

目前广泛采用的工艺方法主要是真空钎焊和保护其体炉中钎焊。

真空钎焊，是指工件加热在真空室内进行，主要用于要求质量高的产品和易氧化材料的焊接。

真空钎焊具有如下优点：1）真空钎焊，因不用钎剂，显著提高了产品的抗腐蚀性，免除了各种污染，无公害的处理设备费，有好的安全生产条件；2）真空钎焊不仅节省大量价格昂贵的金属钎剂，而且又不需要复杂的焊剂清洗工序，降低了生产成本；3）真空钎焊钎料的湿润性和流动性良好，可以焊更复杂和狭小通道的器件，真空钎焊提高了产品的成品率，获得坚固的清洁的工作面；4）与其它方法相比，炉子的内部结构及夹具等寿命长，可降低炉子的维修费用；5）适于真空钎焊的材料很多，如：铝、铝合金、铜、铜合金，不锈钢、合金钢、低碳钢、钛、镍、因康镍(Inconei)等都可以在真空电炉中钎焊，设计者根据钎焊器件的用途确定所需的材料，其中铝和铝合金应用得最广泛。

保护其体炉中钎焊也是现在生产中主要采用的一种工艺方法，因其具有钎焊材料的保护气氛很便宜，工厂能大量生产，工业氮基气氛可以液态储存在厂房外面。

这些气氛具有极好防氧化能力，根据需要可以制成具有约0.2%~1.0%以上范围内任何碳势的气氛。

这个碳势范围足以适应所有的碳钢和低合金钢，包括钎焊前已经渗碳的钢。

当所用气氛的碳势与工件金属的碳含量相匹配时，工件金属钎焊时可既不渗碳也不脱碳。

1 绪论 (1)2 铝合金的应用 (2)2.1 铝合金在航空上的应用 (2)2.2 铝合金用作汽车零部件通常具有以下优点 (2)2.3 铝合金在摩托车上的应用 (3)2.4 铝合金在自行车上的应用。

(3)2.5 铝合金在3C产品上的应用 (4)2.6 铝合金在国防工业中的应用 (4)3 铝合金的成分、分类和性能 (5)3.1铝合金的分类 (5)（1）非热处理强化铝合金 (6)（2）铝合金的性能铝合金的物理性能 (8)3.2铝合金的焊接性特点 (9)4 铝合金的点焊 (9)4.1 铝合金点焊条件 (9)4.2 铝合金的表面状态对点焊质量的影响 (9)4.3 铝合金点焊接头的质量要求 (10)4.4 铝合金点焊接头质量的检测方法 (10)4.5 铝合金电阻点焊特点 (11)5 铝合金点焊工艺 (11)5.1 焊接工艺的制定 (11)5.2 铝合金主要点焊缺陷 (13)6 试验材料及方法 (13)6.1 试验材料及方法 (13)6.2 点焊接头主要尺寸的确定 (14)6.3 实验结果与分析 (15)6.4 工艺参数对接头性能的影响 (15)6.4.1 焊接电流 (15)6.4.2 电极压力 (16)6.4.3 焊接时间 (17)6.5 撕裂实验 (18)6.6 点焊接头组织分析 (19)7 结论 (20)参考文献 (21)1 绪论随着现代工业的发展，对工业材料的要求越来越向着质量轻﹑强度高、易加工的方向发展。

由于铝及铝合金材料具有一系列的优良特性，已广泛应用于国民经济的各个领域，成为发展国民经济与提高人民物质生活和文化生活水平的重要基础材料。

近二十年来，我国的铝加工业发展十分迅速，其产量已从1980年不到30万吨，发展到2005年的583.7万吨。

同时，出现了许多的新材料、新技术、新工艺及新设备。

我国已经成为名副其实的铝业大国。

铝和铝合金具有优异的物理性能和力学性能，其密度低、比强度高、热导率高、电导率高，耐蚀能力强，已广泛应用于机械、电力、化工、轻工、航空、航天、铁道、舰船、车辆等工业内的焊接结构产品上，例如飞机、飞船、火箭、导弹、高速铁道机车和车辆、鱼雷和鱼雷快艇、轻型汽车、自行车和赛车、大小化工容器、空调器、热交换器、雷达天线、微波器件等，都采用了铝和铝合金材料，制成各种熔焊、电阻焊、钎焊结构。

铝及铝合金的焊后处理2010-03-02 09:59:11来源：我的钢铁试用手机平台一.清除残渣焊件焊完后，如果是使用气焊或药皮焊条焊，在对焊缝进行外观检查和无损检测之前，需要对焊缝及两侧的残存熔剂和焊渣及时进行清除，以防止焊渣和残存焊剂腐蚀焊缝及其表面，避免造成不良后果。

常用的焊后清理方法如下：（1）在60℃~~80℃的热水中刷洗；（2）放入重铬酸钾（K2Cr2O2）或质量分数为2%~3%的铬酐（Cr2O2）;（3）再在60℃~~80℃的热水中洗涤；（4）放入干燥箱中烘干或风干。

为了检验残存熔剂去除的效果，可以在焊件的焊缝中滴上蒸馏水，然后再将蒸馏水收集起来，并滴入装有5%的硝酸溶液的小试管中，如有白色沉淀，则表示残存熔剂尚未清除彻底。

二、焊件的表面处理通过适当的焊接工艺和正确的操作技术，焊接后的铝及铝合金焊缝表面，具有均匀的波纹光滑的外貌。

阳极化处理，特别是抛光及染色技术配合使用时，可获得高质量的装饰表面。

减小焊接热影响区，可使用阳极化处理导致不良的颜色变化减至最小。

使用快速焊接工艺，可最大限度地减少焊接热影响区。

因此闪光对焊的焊缝，阳极化处理质量良好。

特别是对退火状态下不能热处理强化的合金的焊接件，阳极化处理后，金属基本和焊接热影响区之间的颜色反差最小。

炉中和浸渍钎焊不是局部加热的，所以金属颜色的外观是非常均匀的。

可热处理强化的合金，常常用作建筑结构零件，它们在焊接以后，常常进行阳极化处理。

在这类合金中，焊接加热会形成合金元素的析出，阳极化处理以后，热影响区和焊缝之间会出现差异。

这些在焊接区附近的晕圈，使用快速焊接可使其减至最小，或者使用冷却垫块和压板也可使晕圈减到很小，这些晕圈在焊接后，阳极化处理前，进行固落处理可以消除。

在化学处理的焊接件中，有时会遇到焊缝金属和基全金属的颜色差别较大，这就必须他细地选择填充金属的成分，特别是合金成分中含有硅时，就会对颜色的配比有影响。

如有必要可以对焊进行机械抛光。

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。

用Al-Si-20Cu作为基体钎焊6061-T6铝合金【摘要】本次实验研究用Al-12Si, Al-9.6Si-20Cu, and Al-7Si-20Cu-2Sn作为焊料在低于550摄氏度的较低温度下钎焊6061-T6铝合金时的接头强度。

然后把这些钎焊街头经过拉伸实验之后放在扫描电子显微镜下进行观察。

用Al-7Si-20Cu-2Sn 作为焊料的钎焊接头在504到526摄氏度之间比传统的Al-12Si焊料有更好的完整性。

结果表明经过T6处理的6061铝合金作为母材并且用这种新的钎焊钎料在550℃钎焊并保温60分他的接头强度大约为121MPa。

【关键词】6061铝合金，Al-12Si，Al-Si-20Cu ，钎焊，焊料1 介绍由于铝及铝合金的这些特点，例如高强度、低成本和优越的耐腐蚀，因此铝及铝合金被广泛的应用在航空、汽车、建设等行业。

同时,由于他们的导热性能好,他们往往被用做热交换器。

钎焊已被视为最重要的一个加入铝组件生产的方法。

铝钎焊中可用填充金属通常是基于一个周围成分为Al-12Si共晶成分的铝合金系。

然而，为了实现高强度连接，用铝硅填充金属钎焊时在590℃-610℃温度范围内执行非常见效，这个温度是接近甚至高于大多数铝合金的熔点。

因此，铝工件钎焊后将全部或部分熔融，或者它的力学性能会大大下降。

显然，大部分铝合金钎焊还需要开发新的熔点较低的填充金属。

为了这个目的，在未来十年里还需要做很多努力。

Humpston et al. 和 Jacobson et al.报道一种Al-5Si-20Cu-2Ni填充金属的融化温度在518℃到538℃之内。

当用这种填充金属钎焊3001铝合金时可以获得剪切强度超过75MPa的焊件。

早些时候，Suzuki et al.已经引进一种熔点为535℃的Al-4.2Si-40Zn共晶填充金属，但是这种填充金属的劣势在于锌非常容易吸收蒸汽后被氧化，这可能成为一个钎焊过程中的障碍。

各种材料的真空钎焊一、碳钢和低合金钢的钎焊1、钎焊材料（1）钎料碳钢和低合金钢的钎焊包括软钎焊和硬钎焊。

软钎焊中应用量广的钎料是锡铅钎料，这种钎料对钢的润湿性随含锡量的增加而提高，因而对密封接头宜采用含锡量高的钎料。

锡铅钎料中的锡与钢在界面上可能形成FeSn2金属间化合物层，为避免该层化合物的形成，应适当控制钎焊温度和保温时间。

几种典型的锡铅钎料钎焊的碳钢接头的抗剪强度如表1所示，其中以w(Sn)为50%的钎料钎焊的接头强度最高，不含锑的钎料所焊的接头强度比含锑的高。

表1 锡铅钎料钎焊的碳钢接头的抗剪强度碳钢和低合金钢硬钎焊时，主要采用纯铜、铜锌和银铜锌钎料。

纯铜熔点高，钎焊时易使母材氧化，主要用于气体保护钎焊和真空钎焊。

但应注意的是钎焊接头间隙宜小于0.05mm，以免产生因铜的流动性好而使接头间隙不能填潢的问题。

用纯铜钎焊的碳钢和低合金钢接头具有较高的强度，一般抗剪强度在150～215MPa，而抗拉强度分布在170～340MPa之间。

与纯铜相比，铜锌钎料因Zn的加入而使钎料熔点降低。

为防止钎焊时Zn的蒸发，一方面可在铜锌钎料中加入少量的Si；另一方面必须采用快速加热的方法，如火焰钎焊、感应钎焊和浸沾钎焊等。

采用铜锌钎料钎焊的碳钢和低合金钢接头都具有较好的强度和塑性。

例如用B-Cu62Zn钎料钎焊的碳钢接头抗拉强度达420MPa，抗剪强度达290MPa，银铜站钎料的熔点比铜锌钎料的熔点还低，便于针焊的操作。

这种钎料适用于碳钢和低合金钢的火焰钎焊、感应钎焊和炉中钎焊，但在炉中钎焊时应尽量降低Zn的含量，同时应提高加热速度。

采用银铜锌钎料钎焊碳钢和低合金钢，可获得强度和塑性均较好的接头，具体数据列于表2中。

表2 银铜锌钎料钎焊的低碳钢接头的强度（2）钎剂钎焊碳钢和低合金钢时均需使用钎剂或保护气体。

钎剂常按所选的钎料和钎焊方法而定。

当采用锡铅钎料时，可选用氯化锌与氯化铵的混合液作钎剂或其他专用钎剂。

这种钎剂的残渣一般都具有很强的腐蚀性，钎焊后应对接头进行严格清洗。