铝合金真空钎焊的原理

铝合金表面有一层致密且十分稳定的氧化膜 Al2O3,是熔化钎料润湿母材的主要障碍。单纯依靠真空条件难以去除氧化膜,必须同时借助于某些金属活化剂,如镁Mg,铋Bi 等。早期有人认为通过 Mg 的作用可达到去膜的目的。这是因为:

从这几个反应式得出的观点认为一方面 Mg 与真空中残 存的 O2 和 H2O 反应,消除它们对铝的有害作用;另一方面, 也是最重要的就是反应式 (3),Mg 与母材表面的 Al2O3 起还原反应而达到直接去除氧化膜的目的。但此后的大量研究表明, 母材氧化膜并未完全去除,故对去膜提出了新的观点,Mg 除 了起消除环境中 O2 和 H2O 的作用外,Mg 蒸汽渗入膜下表材层与扩散的 Si 一起,使表层形成低熔点的 Al-Si-Mg 合金而熔化,从而破坏了表面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,并将表面膜浮起而去除。

铝合金真空钎焊用钎料

大多数钎焊合金都是基于 Al-Si 系统,其中 w(si) 一般在 7% ~ 12% 。这一系列的钎料无论在钎焊性、强度和母材色泽一致性、镀覆性和抗腐蚀性都极佳,是少有的优良钎料,特别是这类钎料可以进行变质处理,大大增加钎焊接头的韧性和抗弯强度。 w(si) 为 11.7% 时的 Al-Si 系统为共晶体系,共晶温度为 577°C ,这一成分的钎料是生产中常用的标准钎料, 适于钎焊多种熔点相对较高的铝合金,如 3A21。在 Al-Si 钎料 中加入 Mg 及其它元素可以配制新的钎焊合金,但铝钎料中不能加入Zn 等低沸点元素,否则,会对真空钎焊炉造成极大的污染。

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编辑:Frank Lee