铝真空钎焊工艺流程详解

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@小白创作中心

铝真空钎焊工艺流程详解

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来源

http://www.njbrazing.com/doc_20445764.html

铝真空钎焊是一种在真空环境中进行的精密焊接技术，广泛应用于航空航天、汽车制造等领域。本文将详细介绍铝真空钎焊的工艺流程，包括设备准备、装炉要求、焊接机理以及具体操作步骤，帮助读者全面了解这一技术的核心要点。

一、铝真空钎焊准备

铝真空钎焊炉停炉超过24小时，铝真空钎焊前要求在不低于450±20℃的温度烘烤一小时（或700±50℃保温60分种）；
铝真空钎焊开炉前要求扩散泵预热不不能少于1小时，在冬天不少于70分钟；
镁粉的加入量按15g/m3比例来配量；
按照铝真空钎焊操作规程做好各系统的调试，保持水、电、气等仪表显示正常，数据符合。

二、配套数据

打开水冷系统的各截止阀，使水压维持在0.2～0.3MPa，保持排水畅通，在炉子工作期间进口水温不低于25℃，出水温度不高于30℃；
铝真空钎焊炉平时停用时,炉内需抽真空，且应保持在不低于5×10*-2Pa的真空状态。

三、真空装炉

将已装夹好的产品组件用叉车送入铝真空钎焊炉中央恒温区整齐码放；
工件码放应稳妥，可靠，整齐；
不允许工件与加热元件相接触，如发现应立即排除并做调整；
用酒精或丙酮揩试干净炉门密封圈及接触面，关紧炉门并旋紧搭扣。

四、铝真空钎焊机理

铝真空钎焊过程是在真空环境中（达到 6. 5 ×10－ 3Pa) ，随着温度升高到 577℃ 以上，铝合金表面氧化膜在镁（Mg）元素的作用下逐步脱落与熔融的钎料形成钎接焊缝，这期间有两个过程，归纳为去膜过程和焊缝成型过程，可以分别阐述如下：

4.1 铝真空钎焊去膜过程

镁（Mg）除了起消除环境中氧和水气的有害作用外，还渗入膜下母材表层，与扩散进入的硅一起，使此表层形成低熔点的 Al-Si-Mg 合金而融化，从而破坏表面氧化膜与母材的结合，使熔化的钎料得以润湿母材，在膜下沿母材铺展，并将表面膜浮起而去除。但是钎料中的 Mg 元素的量是既定的，在氧含量一定的条件下去膜能力能满足钎焊要求，根据测试结果，铝制板翅式换热器清洗合格的零件最好在24h 内完成钎焊生产，最长不能超过72h。超过72h的零部件需要重新进行清洗。应避免清洗以后零部件摆放时间太长，造成铝合金表面生成氧化膜，( 氧化膜厚度过厚) 将影响产品的铝真空钎焊质量。铝制板翅式散热器零件清洗完成后，随着零件存放时间的增加，其零件表面氧含量逐步增加，将影响其铝真空钎焊缝的质量，最终导致产品的强度和焊缝质量及性能下降，不能满足产品设计要求。湿度是铝真空钎焊质量问题的主要原因

4.2 铝真空钎焊加热

铝真空钎焊加热速率对钎焊质量有重要影响。加热速率快,零件的表面颜色暗,平面度差,对比实验发现分阶段升温效果较好。在加热时铝的活性增强,极少量的空气也能使其氧化,同时气体受热膨胀,降低升温速率,可以把热空气尽量多的抽出;升温速率快,另一个不利影响是零件易变形,零件靠辐射传热,升温快导致温度不均匀,产生热应力或分区域释放应力而变形。在接近钎焊保温温度时又需要快速升温。升温速度慢,在钎料的固- 液相线温度区间停留时间长,在真空环境下钎料低熔点组分和蒸汽压大的组元挥发严重,余下的钎料组分的熔点升高保持固态不熔,钎焊不上。这与钎焊工装热容量大时出现的情况是一样的。而对于零件的平面度,在这个阶段快速升温也是允许的。在500 ℃时应力已经释放完毕, 铝的再结晶温度低于500 ℃,500 ℃以上时铝的塑性好,热应力容易释放。在模拟试件钎焊实验时,在400 ℃保温30min 而后快速升温至600 ℃保温25min ,比直接升至600 ℃的钎焊效果好。进一步的实验结果是仅在450 ℃停留30min ,而后10 ℃·min -1升至620 ℃钎焊的某零件完全合格。