Al-Si-Cu-Zn钎料性能研究

采用4种Al-Si-Cu-Zn钎料钎焊纯铝和6063铝合金,研究不同成分钎科的钎焊工艺性能和接头力学性能.试验结果表明:Al55Si10Cu20Zn5钎料熔点最低,固相线为499.5 ℃,液相线为523 ℃,比传统的Al-Si钎料液相线降低了60 ℃左右;Al65Si10Cu20Zn5钎料相对于其他3种Al-Si-Cu-Zn钎料,与QJ201钎剂或QF钎剂匹配,在纯铝和6063铝合金上均具有最佳的润湿性;采用QJ201钎剂,A165S110Cu20Zn5钎料无论在钎焊纯铝还是6063铝合金时,均具有最高的抗剪强度.     

钎焊时间对SiC_P/Al6063复合材料真空钎焊组织性能影响

采用Al5Si28Cu2.5Ti钎料,在真空钎焊炉中钎焊Si CP为55%的Si CP/Al6063铝基复合材料,钎焊温度580℃,研究了钎焊时间对接头组织性能的影响.结果表明,钎焊时间20 min时钎缝存在大量的共晶组织,界面结合强度低,钎焊时间60 min时共晶组织消失,钎缝中有网状脆性相析出,碳化物有偏聚现象,界面有微裂纹,接头性能不好,钎焊时间40 min接头的组织性能最好,抗剪强度为96 MPa.     

Zn-Al-Cu基合金无钎剂钎焊泡沫铝的界面结构及力学性能

以Zn--Al--Cu基合金为钎料, 对74.7%---91.6%不同孔隙率的泡沫铝采用无钎剂钎焊方法进行连接实验. 采用OM和SEM观察钎缝组织及界面结构, EDS测定界面元素分布, XRD分析界面物相, 通过热力学分析验证钎料中Cu和Zn与母材中Al元素的相互作用和除膜机理, 对钎焊接头试样进行拉伸和剪切性能实验, 分析孔隙率与接头试样强度之间的关系.结果表明, 该无钎剂钎焊方法在泡沫铝端 面之间形成密实结构的连续钎料层,未改变母材结构特征; 钎缝组织由Al(Zn) 固溶体、Zn(Al) 固溶体、Cu₄Zn及MgMnO₃组成; 连接界面主要由Al(Zn)固溶体组成, Zn,Al和Cu在界面上相互扩散而形成一定扩散梯度, 熔合良好, 钎焊接头抗拉强度与母材相当, 剪切强度略高于相同孔隙率母材的剪切强度,抗拉强度和剪切强度均随孔隙率增加而明显降低.     

Zn-Al钎料成分对Cu/Zn-Al/Al钎焊接头界面结构及性能的影响

分别采用Zn-15Al,Zn-22Al,Zn-28Al,Zn-37Al和Zn-45Al钎料钎焊获得Cu/Al接头.利用SEM,EDS和XRD研究了Zn-Al钎料成分对Cu/Al接头中Cu母材/钎缝界面结构的影响,并系统阐述了Zn-Al钎料成分-接头界面结构-接头抗剪切强度之间的关系.研究发现,Cu/Zn-15Al/Al接头中Cu母材/钎缝界面结构为Cu/Al4.2Cu3.2Zn0.7,且Al4.2Cu3.2Zn0.7界面层较薄,其厚度为2~3μm,接头具有较高的抗剪切强度,达66.3 MPa.随着钎料中Al含量的提高,在Cu/Zn-22Al/Al接头界面处Al4.2Cu3.2Zn0.7界面层的厚度逐渐增大,甚至在Cu/Zn-28Al/Al接头的Al4.2Cu3.2Zn0.7界面层附近出现少量的Cu Al2,接头的抗剪切强度逐渐降低.当采用Al含量较高的Zn-37Al钎料钎焊Cu/Al接头时,Cu母材/钎缝界面结构转变为Cu/Al4.2Cu3.2Zn0.7/Cu Al2;脆性Cu Al2层的出现,使接头抗剪切强度大幅下降,为34.5 MPa.当采用Al含量最高的Zn-45Al钎料钎焊Cu/Al接头时,Cu母材/钎缝界面结构转变为Cu/Cu Al2,接头抗剪切强度最低,为31.6 MPa.     

药芯铝钎料钎焊Cu/Al异种金属接头的力学性能及反应物

以3种药芯铝钎料对Cu/Al异种金属进行了火焰钎焊,研究了钎焊接头的力学性能及反应物.通过测试和分析3种钎焊接头的强度、组织和显微硬度,从中选取综合性能较优的试样ZAAg2;采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线能谱仪(EDS)等进一步分析该钎焊接头的组织及反应物.结果表明:性能较优钎焊接头ZAAg2接头强度高达75 MPa,接头的主要断裂形式为沿晶脆性断裂,断裂主要产生在CuAl,CuAl2,Al4Cu9等脆性组织与α - Al基体的界面处.钎料与母材发生界面反应,钎缝中靠近铝侧生成α-Al固溶体,靠近铜侧生产CuAl,CuAl2,Al4 Cu9等脆性相.     

Cu-P基急冷钎料的制备及钎焊性能的研究

利用单辊急冷法制备用于铜及铜合金钎焊的Cu76.3P7.5Ni13Sn3Si0.2铜磷基急冷钎料。制得的急冷铜磷基钎料薄带具有良好的韧性,钎焊性能优良。将急冷钎料在680℃的钎焊温度下选择3种保温时间(5、10、15 min)与紫铜进行真空钎焊,重点研究了急冷钎料的润湿性与保温时间的关系以及焊接接头的组织结构及力学性能。结果表明,急冷钎料的熔化温度低,润湿性好,硬度低、易加工,用急冷钎料焊接的接头有较优的接头质量。     

Zn-Al钎料钎焊Cu/Al接头组织和性能(英文)

使用不同成分的Zn-Al钎料对铜铝异种金属进行火焰钎焊,研究其力学性能。利用光学显微镜、扫描电镜和能谱研究不同Zn-Al钎料对Cu/Al钎焊接头钎焊性、力学性能及显微组织的影响。结果表明:随着Al含量的增加,Zn-Al钎料在Cu和Al上的铺展面积逐渐增大。当钎料中Al含量为15%时,Cu/Al接头的抗剪强度达到最大值88MPa;随着组织的变化,钎缝硬度值呈现HV122到HV515不等的分布。另外,钎缝组织的成分主要为富Zn相和富Al相,但是当钎料中Al含量为2%和15%以上时,靠近Cu侧的界面处会分别形成CuZn3和Al2Cu两种完全不同的金属间化合物。研究Zn-Al钎料中铝含量对Cu/Al接头界面化合物类型的影响。     

铝/铜高频感应接触反应钎焊

对铝/铜异种金属接头的高频感应接触反应钎焊工艺进行了研究,在非真空条件下借助钎剂的去膜作用,实现了铝和铜的连接,并根据钎剂去膜过程和对接头力学性能的影响规律优化了钎剂组分.同时借助扫描电镜和能谱分析等分析手段,详细分析了接头的界面结构与物相组成.结果表明,试验中配制的钎剂65%ZnCl2＋10%NaCl＋25%NH4Cl钎焊效果较好,钎缝厚度约为80μm,钎缝主要由铝基固溶体和化合物Al2Cu弥散相组成,有大量的Zn元素和Na元素扩散进入钎缝,接头抗剪强度可以达到58 MPa.     

颗粒增强复合钎料钎焊TiAl合金接头界面结构及性能

采用纳米Si3N4颗粒增强的AgCuTi复合钎料(AgCuTiC)实现了TiAl合金的钎焊连接.利用SEM,EDS及XRD等分析方法确定了TiAl/AgCuTiC/TiAl接头的典型界面结构为TiAl/AlCu2Ti/Ag(s,s)+TiN+ Al4Cu9+Ti5Si3.结果表明,钎焊过程中从TiAl母材溶入液相钎料的活性钛与复合钎料中纳米Si3N4颗粒发生反应,在钎缝中形成了细小的颗粒状TiN,Ti5Si3及Al4Cu9化合物增强的银基复合材料组织.银基复合材料的形成不仅提高了钎缝自身的强度,而且通过降低钎缝的线膨胀系数缓解了接头残余应力,并最终改善了钎焊接头的性能.当采用增强相含量为3％的AgCuTiC钎料在880℃保温5min条件下钎焊时,接头室温平均抗剪强度最高为278 MPa,比采用AgCuTi钎料提高40％.     

高体积比与低体积比SiC_P/Al复合材料真空钎焊工艺研究

采用Al66Si5Cu26Zn2Ti1钎料真空钎焊65vol%Si CP/Al复合材料与20vol%SiCP/Al复合材料,并对钎焊接头进行了显微组织分析、能谱分析、剪切强度测试及气密性分析。结果表明:Al66Si5Cu26Zn2Ti1钎料能够实现镀镍65vol%SiCP/Al复合材料与20vol%SiCP/Al复合材料的钎接;Ti阻止了SiC与Al的界面反应;结合生产效率和生产成本,570℃×20 min为最优工艺。     

电解生产铝钛合金研究与实践

介绍了在铝电解槽中加入含钛氧化钛直接电解生产铝钍合金的工业实践，通过调整电解工艺技术条件．使电解生产过程受到的影响降到最低程度，电解生产的铝钛合金应用于内燃机活塞与汽车轮毂,完全满足活塞与轮艇机械性能的要求。同时大幅度降低了铝钛合金制造成本。经济效益显著。并具有推广价值。     

关于铝及铝合金的焊接工艺浅析

随着铝及其合金越来越多的被用于化工、航空航天、汽车制造等工业生产中,焊接结构不可避免,为了更好的解决铝、尤其铝合金的焊接工艺问题,我们通过实践,总结出一些系统的、比较成熟的工艺路线。并从理论上作了具体的论证,从而较好的解决了焊接铝合金的难点。     

铝及铝合金MIG焊接预防气孔的措施

针对铝及铝合金MIG焊接过程中容易产生气孑L的情况,分析了产生气孔的原因。这些气孑L主要是氢气孑L。分析了氢的来源,包括母材和焊丝表面的油污、水分及碳氢化合物,焊丝原材料中的氢,施焊环境中的氢。在焊接工艺方面采用亚射流过渡形式,采用合适的焊接速度、焊丝伸出长度、焊枪角度、气体流量、预热温度和层问温度,采用摩擦系数小的特氟龙送丝软管,可以有效的预防和减少铝及铝合金MIG焊接过程中产生的气孔。     

钎焊方法制备泡沫铝/铝夹芯板的组织及性能

采用Al-Si钎料真空钎焊的方法制备了泡沫铝/铝夹芯板,对夹芯板钎焊界面处微观组织进行了金相、SEM形貌、EDS能谱分析,并对夹芯板弯曲力学性能进行了研究,分析了钎焊工艺参数对泡沫铝/铝焊缝微观组织及力学性能的影响.结果表明,在605~625℃温度下保温20 min,夹芯板钎缝中心区微观组织主要由α（Al）固溶体、块状CaAl₂Si₂化合物、骨骼状CaAl₄组成;随着焊接温度的升高,钎料中合金元素向母材中扩散速度加快,块状CaAl₂Si₂分布更加均匀、分散,提高了焊缝中心区的韧性;当焊接温度为625℃时,泡沫铝/铝夹芯板抗弯强度达到最高的67.97 MPa.     

铝锭铸造机铝液流量控制器的研究与设计

针对铝锭铸造过程为非线性、时变过程,不容易建立精确的数学模型,基于模糊控制算法设计铝液流量控制器,给出模糊控制器结构、搭建方法及其控制流程图。实践验证,与普通PID控制比较,能快速进入恒液位稳定区,过程超调量很小,控制系统大大改善了响应速度、时滞等性能,为流量是采用浮标直接控制或浮标-杠杆控制铝锭铸造设备改造提供参考。     

铝和铝合金的大气腐蚀研究现状

综述了铝和铝合金的大气腐蚀特点和大气主要污染组分对铝的大气腐蚀影响. 暴露于大气中的铝表面呈现三层结构, 即氧化铝和氢氧化铝层、其上的腐蚀产物层和最上层的污染物沉积形成的污染物层. 铝的硫酸盐是大气腐蚀层最丰富的腐蚀产物, 其次是铝的氯化物. 着重阐述了SO2, NO2, NO, O3, Cl-和存在的痕量大气有机物对铝的大气腐蚀行为影响.     

中国轨道铁路建设及其对铝材需求(2)

主要介绍中国可制造铝合金轨道车辆企业生产的动车组列车的性能特点,以及中国轨道车辆、城市轨道建设等对铝材的需求.在铝合金机车车辆制造中,单车的平均用铝量约10.3 t.其中挤压铝材约占78％,其他铝材占22％左右.     

电解铝液直接铸轧生产铝箔坯料

使用电解铝液直接铸轧生产铝箔坯料，减少了二次熔化，缩短了生产工艺流程，节约了生产成本。但电解铝液中含氢量和含渣量较高，铸轧生产过程中需要采取有效的除渣、除气措施。电解铝液直接铸轧时适当加入固体料有利于晶粒细化，从而减少了A1-Ti—B丝的加入量。实践表明，加入30％的固体料，既有利于晶粒细化，又解决了电解铝液温度过高不能满足熔炼工艺需要的问题。     

电解废旧铝合金回收铝的电流效率(英文)

研究在AlC13-NaCl熔融盐体系中进行电精炼废旧铝合金回收金属铝。以铝合金为阳极,通过直流电沉积在铜阴极上得到铝涂层。在170°C、电流密度100 mA/cm2下电解4 h,得到的沉积物铝的纯度大约为99.7%,电流效率为44%~64%,每千克铝消耗电能3~9 kW·h。探讨阴极电流密度、电解质成分和电解时间及温度等对铝沉积电流效率的影响。结果表明:在AlCl3和NaCl摩尔比为1.3~1.9时,AlCl3和NaCl摩尔比对电流效率的影响很小,升高电解温度有利于提高电流效率;但是延长电解时间或增大电流密度会导致电流效率降低。电流效率的降低主要是由于沉积的铝呈现枝状晶或粉化而易从阴极上脱落到电解质中所致。     

面向制冷行业在线应用的铝铝感应钎焊

铝管由于其熔点低,在焊接的过程中很容易烧破,致使管壁减薄或管路泄漏。所以,制冷行业的铝铝管路基本采用洛克环进行连接,洛克环连接的成本较高,并且洛克环在本质上不属于焊接,在安装工艺不成熟时也会存在较大比例的焊漏率;铝铝感应钎焊在工艺成熟的前提下可以实现铝管的低成本连接,并且焊接效果稳定,降低焊漏率。针对铝铝管的感应钎焊进行研究,并探究铝铝感应钎焊的在线应用条件,推动感应钎焊在制冷行业铝铝管路连接中的应用和发展。