铝合金与不锈钢钎焊性能影响因素的研究

本研究使用Al-Si钎料对各种铝合金与不锈钢在电阻炉中实施了钎焊。对接头成败、钎焊界面间铝合金、钎料和钎剂成分的元素扩散状况和组织变化进行了EDX,EPMA分析;并用XRD检测了钎剂对不锈钢的影响;还根据试验结果对熔融钎料层的消失即等温凝固时间进行了理论推定;进而将推定结果和Al-Si与Al-Zn系重叠扩散的理论解析进行了对比考察、验证。其结果为:铝合金与不锈钢的空气中钎焊要得到强固的接头是很困难的;使用钎剂去除不锈钢的氧化膜并使其产生湿润所需的时间比铝合金要长;接头不能形成的主要原因是钎料在对不锈钢产生润湿前,先与铝合金产生润湿、反应后急速等温凝固;而此等温凝固是由钎剂中的Zn扩散到钎料及铝合金母材中所致。

铝合金与不锈钢钎焊用钎料的开发与试验

向Al-Si钎料中添加锌研制开发了Al-Si-Zn钎料,在评价其工艺性能的同时,研究了不同含锌量钎料、不含锌钎剂对铝合金/不锈钢钎焊接头组织特征、力学性能的影响。结果表明:Al-Si-Zn钎料高温下氧化严重形成致密的氧化膜,熔炼浇注相当困难。解决措施为向Al-Si钎料中添加氯化钠和氯化钾形成保护膜,锌添加量对Al-Si-Zn钎料和用其钎焊铝合金/不锈钢接头力学性能的影响大于对工艺性能的影响。随锌含量增加,钎料对不锈钢的润湿性虽有所改善,但却促使Al-Si-Zn钎料与铝合金产生润湿且被其吸收的速度加快;加之Zn挥发易产生气孔,最终导致接头强度明显下降。这一结果验证了随锌含量增加,Al-Si-Zn钎料等温凝固进程加快的事实。