KF—AlF3共晶铝钎剂的改进与配制

KF—AlF_3共晶铝钎剂,与剂201为代表的氯化物钎剂相比较,有一系列优点:钎剂不吸潮,钎剂残渣难溶于水对钎焊接头腐蚀微弱,去膜能力强,钎缝致密性好等等。但是该钎剂在空气中钎接时,容易失效,不能重复施焊,尤其用于火焰钎焊时,更是突出,给操作带来困难。为了克服钎剂的这一缺点,提高钎剂火焰钎焊的适应性,对KF—AlF_3共晶钎剂做了一系列改进的工作,获得了较好的效果,现介绍如下:     

钎剂对铝合金与不锈钢大气钎焊性影响的二重性

异种材料间钎焊,不仅需选钎料,而且对与钎料、母材相匹配的钎剂的选用同样也很重要.特别是对熔点差异大、且氧化膜厚的两待焊母材,迅速及时同步去除两母材表面的氧化膜是接头达成的必要条件.本研究采用电阻炉和Ⅺm、EDX、SEM等手段进行了不同钎剂供给量及钎剂与不锈钢表面反应时间的调查实验和测试分析,其结果为:使用钎剂去除不锈钢的氧化膜使润湿能够产生,其一定程度的反应时间是必要的.覆盖母材钎焊面及钎料的适量的钎剂供给量以上,钎剂的量对钎焊性基本没有影响.钎料润湿不锈钢后再次与铝合金施焊前,彻底干净去除钎剂残渣是十分必要的,否则日后接头会再次开裂.所以钎剂对钎焊性有利弊二重影响,正确使用钎剂的重要性不可忽视.     

问题解答

问、钎焊1.1～1.5mm厚的纯铝件,要求钎缝与母材色泽一致,应该选择何种钎剂、钎料和钎焊方法?(重庆铝制品厂技术科周永宁) 答:1.钎剂的选择:要使钎缝和母材色泽尽量一致,最好不采用反应型钎剂,例如剂201,因为反应型钎剂在和铝件发生反应时,被置换出来的金属膜与铝的颜色和电极电位往往相差都很大,这样工件经表面处理后;在加铝剂的地方不仅颜色     

铝钎焊接头的腐蚀问题

使用氯化物钎剂钎焊的铝及铝合金,其中最大的问题就是接头的腐蚀问题。为了解决这一问题,曾经想了很多办法,如:真空钎焊、惰性气体保护钎焊等。在此,仅根据观察到的腐蚀现象、试验结果和现有的腐蚀理论,讨论如下。铝钎焊接头的腐蚀现象铝钎焊接头的腐蚀现象可以归纳为下列四种类型:①表面局部腐蚀。它发生在表面焊缝上,或近缝区母材上,腐蚀痕迹是白斑或松疏的腐蚀产物,腐蚀物下面是麻坑。②皮下腐蚀。它发生在钎缝内部的夹渣处。夹渣通过钎缝处的缺陷(如气孔、疏松等)与大气串通,     

无腐蚀性的铝钎剂

本文对KF—AlF_3高温铝钎剂的配比和各种性能进行了一系列验证性试验,得出钎剂的组成KF/AlF_3=45/55为最好。并验证了该钎剂与氯化物钎剂相对比有以下优点:(1)不吸潮,(2)不溶于水,(3)不溶于HNO_3、H_2SO_4、HF和NaOH,(4)对工件没有腐蚀作用,(5)钎剂的工艺性能优良,(6)钎缝致密性好,最后推荐出钎剂清洗的方法。目前国内高温铝钎焊所用的钎剂,都是以氯化物为基础的。这种氯化物钎剂主要存在以下缺点: 1、它有强烈的吸潮性。吸潮后,工艺性能大大下降,去除氧化膜的效果变坏,很容易使钎缝形成“夹渣”和“填不满”,给制品造成腐蚀源。在生产中使用起来也很不方便。而要在使用过程中完全防止钎剂吸潮是很困难的。 2、氯化物钎剂和水反应,会生成一部分氯氧化物。这种氯氧化物不溶于水,粘附在工件表面上,即使通过一系列严格清洗(碱洗、酸洗、冷热水冲洗等),也很难完全彻底清洗干净。残余的钎剂,在潮湿炎热的条件下,对制品产生严重腐蚀,至使产品报废。以上两个问题,给铝制品钎接生产中,造成严重困难,使质量受到影响,成为目前生产上急待解决的问题。为了克服使用钎剂给铝制品带来的腐蚀,近年来,国内外研制成铝的真空钎接。但是由于真空设备昂贵,生产效率低等缺点,在生产上广泛采用仍受到一定的限制。因此,对于一种不吸潮,不腐工件的铝钎剂,在实际生产中要求是非常迫切的。     

刮擦钎料——铝及铝合金用的新型钎料

不用钎料来钎接铝及铝合金,这是随着铝材能钎接后出现的新课题,也是生产上急待要求解决的一个问题。应用刮擦钎料钎接就是一种不用钎剂(焊药)的新方法,焊前零件不用特殊清理,焊后又无需清洗,也不存在着焊药与残渣造成的腐蚀问题,铝及铝合金表面的氧化膜是靠钎料本身刮擦作用而除去的。     

铝／钛（Al／Ti）散热器的搅拌摩擦钎焊新技术研究

本文针对大面积2mm薄板铝／钛（Al／Ti）散热器（热沉）的工程需要,证明了搅拌摩擦钎焊专利技术（FSB）具有高效、免保护、去膜理想且可达范围宽、界面致密、性能稳定的优点。与无钎料的普通搅拌摩擦焊相比证明了加入钎料锌的重要性。无钎料时铝钛焊接板断裂位置位于铝钛界面处,且拉伸断裂强度低。当加入Zn钎料后,界面改善表现在以下三个方面：（1）通过膜下溶解能有效去除铝母材处的氧化膜;（2）在工具的锻压力作用下界面致密;（3）界面未观察到明显的金属间化合物。最后,在375mm／min的焊速下获得了断裂于铝母材（而非界面）的良好接头。     

铝/铝钎焊用自钎剂铝钎料的研究

采用国内外两种自钎剂铝钎料以及4047钎料对铝-铝金属进行感应钎焊试验,对三种钎料的铺展润湿性、腐蚀电位以及钎焊接头的力学性能、显微组织、耐蚀性进行了研究。研究结果表明:自钎剂铝钎料与4047钎料对母材铝具有良好的流动性,铺展面积均达到300 mm~2以上;自钎剂铝钎料的自腐蚀电位与耐蚀性均小于4047钎料。钎焊接头经拉伸、爆破后的断裂与破裂位置均处于母材处,其力学性能完全符合冰箱制冷管路的要求;钎缝处钎料扩散充分,钎缝中心主要是由灰白色α-Al固熔体以及树枝状或针状Si相组成。     

干燥过滤器焊后泄露原因

针对空调、冰箱用干燥过滤器服役过程易泄露的技术难题,采用ZEISS光学显微镜、体式显微镜和Phenom XL台式扫描电镜等方法对试验结果进行分析对比。结果表明,焊后干燥过滤器裂纹处分布有钎剂成分和大量铝、铁等元素,说明焊后过滤器泄露的一部分原因来自于钎剂的腐蚀作用和夹渣缺陷造成;未经使用的干燥过滤器中存在明显的裂纹和大量的黑色夹渣物,进一步说明焊后干燥器泄露的另一部分原因为本身存在大量的缺陷,应力集中,导致裂纹的出现。缺陷和钎剂共同作用导致焊后干燥过滤器服役过程出现泄露,原始缺陷的存在为裂缝的源头,钎剂的存在加速了裂缝的扩展。     

钎焊技术在铝制品中的应用

铝钎焊是利用熔点比母材低的材料作为钎料,经加热后,钎料熔化,焊件不熔化,利用液态铝钎料来润湿母材,填充接头间隙并与母材相互扩散,将焊件紧密牢固的连接在一起.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.综述了铝合金钎焊的特点、铝及铝合金钎焊方法的技术发展现状以及钎焊技术在铝制品中的应用.     

超声作用时间对超声辅助瞬间液相扩散连接MB8/Ni/LY12异种金属接头形成的影响

采用纯镍中间层对镁/铝异种合金进行超声辅助瞬间液相扩散焊(U-TLP),实现大气环境下无钎剂快速有效连接.结果 表明:在520℃时,超声10s,Mg母材首先与Ni箔发生共晶反应,生成Mg2Ni+α-Mg共晶液相,A1侧存在破碎的母材和中间层颗粒,无明显反应物.随着超声作用时间延长至15s时,A1母材与Ni发生扩散连接生...     

LD31锻铝连接块钎焊接头的开裂原因及消除缺陷的措施

为了查明LD31锻铝连接块焊接结构件中钎焊接头开裂的原因,采用了对接头断口宏观与微观形貌的分析、剪切与冲击试验结果的分析、钎焊工艺过程和焊件受力条件的分析等方法,认为钎焊接头抗冲击和抗交变载荷的能力较弱,在多次试验运行停止时过载的冲击下,有可能导致钎焊接头在远低于其静载破坏应力的情况下开裂,而钎焊接头中存在的钎料与母材界面撕裂、夹渣、气孔等焊接缺陷,与焊前氧化膜去除不够彻底、焊接工艺参数选择不当有关。改进工艺后的剪切试验证明:断口完全是钎料层内部破坏,整个断面所分布的撕裂棱线形貌较好,正常试验时再也没有出现钎缝开裂现象。     

INTERFICIAL ACTIVITY BEHAVIOR OF FLUX DURING ALUMINUM BRAZING

用金相、扫描电镜及电子探针方法研究了铝钎焊过程中含CdCl_2或ZnCl_2钎剂的活性机制。结论表明,钎剂的活性产生于反应析出的液态重金属与母材及钎料润湿,从而生成局部无氧化膜的液态合金。ZnCl_2析出大片液态合金与母材润湿,而CdCl_2析出分散点滴状液态Cd与母材润湿。实验表明,反应析出的重金属最终夹杂在焊点之中。钎焊温度愈低,重金属夹杂的尺寸愈大。     

铝合金高频器件火焰钎焊

我厂生产的铝波导,铝肼蔽盒和铝微带盒等高频器件广泛采用钎焊工艺,获满意的效果。产品质量较稳定,现介绍如下。钎焊设备与钎剂、钎料 1.Q18型钎焊机具有连续供热、容易调     

铜板大面积U型对接电阻钎焊研究

采用电阻钎焊对厚度较大的铜板U型对接接口进行了焊接,分析了焊接结构对钎焊钎着率、焊缝微观组织的影响。结果表明,电阻钎焊可以将焊缝周围的母材整体加热,易于钎料的整体填充焊缝,钎着率高于火焰钎焊。电阻钎焊时在钎焊缝周围预置焊料槽可以有效地补充钎焊缝,有利于气体的排出和钎剂残渣的上浮,大大降低了气孔的产生和钎剂残渣的残留。钎着率达到95%,钎焊缝连续均匀,无明显的缺陷,钎焊接头抗拉强度达到202 MPa,接近T2母材的强度。     

J—1029钎剂通过鉴定

天津市焊接研究所和天津自行车厂共同研制的J—1029钎剂于1984年4月14日通过鉴定。该钎剂是目前国内居于碳钢钎焊比较理想的一种黄铜钎料钎剂,它活化能力强,保护效果好,易保存,焊后残渣可用     

Ga_2O_3对CsF-RbF-AlF_3钎剂/Zn-Al钎料在铝和钢表面润湿铺展性能的影响

研究了添加微量Ga_2O_3的CsF-RbF-AlF_3钎剂和Zn-Al钎料在6063铝合金和Q235低碳钢上的润湿、铺展性能的反应规律。结果表明,添加极微量的Ga_2O_3即能够显著促进Zn-Al钎料在6063铝合金和Q235低碳钢上的润湿、铺展,其最佳添加量应控制在0.001%~0.003%(质量分数)。对钎剂残渣的XRD分析结果和化学反应热力学计算表明,微量Ga_2O_3的添加,一方面能够促进CsF-RbF-AlF_3钎剂溶解、反应去除6063铝合金和Q235低碳钢表面的氧化膜;另一方面,在钎焊过程中,由于Ga_2O_3被还原成金属Ga,Ga元素具有"集肤效应",富集于钎料和母材的界面,大大降低了钎料与母材间的界面张力,从而促进了钎料在母材上的润湿、铺展。     

以镍为中间层的铝合金真空接触反应钎焊研究

以镍作媒质对铝合金件进行真空接触反应钎焊不仅可以克服使用钎剂钎焊带来的工艺及腐蚀问题,而且有利于提高钎缝致密性。它为铝钎焊工艺提供了一条新的途径。本文初步探讨了铝、镍接触反应钎焊的接头形成过程及其主要工艺影响因素。     

Al-Si-Cu-Zn急冷钎料钎焊铝及铝合金的界面结构及强度

采用Al70Si7.5Cu20Zn2.5和Al65Si10Cu20Zn5两种急冷钎料钎焊L2纯铝和6063铝合金,研究钎焊接头的界面微观结构和力学性能.结果表明,急冷钎料钎焊接头由母材、界面区和钎缝中心组成.界面区为αAl固溶体,钎缝中心组织为αAl固溶体 θ(Al2Cu)相 Si相.采用Al65Si10Cu20Zn5急冷钎料钎焊的接头抗剪强度均高于Al70Si-7.5Cu20Zn2.5急冷钎料钎焊的接头强度;匹配氯化物钎剂钎焊的接头强度均高于氟化物钎剂.在相同的工艺条件下,采用急冷钎料钎焊的L2纯铝接头,其抗剪强度都明显高于相应的常规钎料,其增加值在40%左右.     

水轮发电机磁极线圈铜排钎焊工艺

钎焊具有接头平整光滑、外观美观、对母材组织和性能的影响较小、焊件变形小、生产率高等优点.因此水轮发电机的磁极线圈铜排对接工艺采用了钎焊.但实际生产中,由于钎剂、钎料、温度等影响导致接头填隙不良、钎缝气孔、夹渣、开裂等缺陷.为此,本文着重总结了钎焊过程中影响质量因素的关键控制点,尽量减少钎焊接头中的缺陷,提高钎焊接头的合格率.