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鋁合金的釬焊及在釬焊中應注意的問題

查看：2835 　發稿日期：2016-01-13 19:23:32

不論國內外對 6061 鋁合金的研究主要都針對三個方面：釬料、釬劑和工藝方法。目前廣泛采用的工藝方法主要是真空釬焊和保護其體爐中釬焊。他們都具有各自的工藝特點。在釬焊時，焊件是依靠熔化活的釬料凝固后連接起來的，因此，焊縫的質量在很大程度上取決與釬料。鋁釬料主要以 Al-Si 合金為主。然后根據其他工藝性能添加 Cu。Ge 等元素。經過多年的研究實驗，已經取得了讓人滿意的成績。在釬焊過程中焊劑也具有不可替代的作用，因此，其也是現在釬焊研究中重要的組成部分。現在釬劑主要是在無腐蝕、不溶性釬劑的基礎上，提高釬劑活性和穩定性。目前廣泛采用的工藝方法主要是真空釬焊和保護其體爐中釬焊。真空釬焊，是指工件加熱在真空室內進行，主要用于要求質量高的產品和易氧化材料的焊接。真空釬焊具有如下優點：1）真空釬焊，因不用釬劑，顯著提高了產品的抗腐蝕性，免除了各種污染，無公害的處理設備費，有好的安全生產條件；2）真空釬焊不僅節省大量價格昂貴的金屬釬劑，而且又不需要復雜的焊劑清洗工序，降低了生產成本；3）真空釬焊釬料的濕潤性和流動性良好，可以焊更復雜和狹小通道的器件，真空釬焊提高了產品的成品率，獲得堅固的清潔的工作面；4）與其它方法相比，爐子的內部結構及夾具等壽命長，可降低爐子的維修費用；5）適于真空釬焊的材料很多，如：鋁、鋁合金、銅、銅合金，不銹鋼、合金鋼、低碳鋼、鈦、鎳、因康鎳(Inconei)等都可以在真空電爐中釬焊，設計者根據釬焊器件的用途確定所需的材料，其中鋁和鋁合金應用得最廣泛。保護其體爐中釬焊也是現在生產中主要采用的一種工藝方法，因其具有釬焊材料的保護氣氛很便宜，工廠能大量生產，工業氮基氣氛可以液態儲存在廠房外面。這些氣氛具有極好防氧化能力，根據需要可以制成具有約 0.2%~1.0%以上范圍內任何碳勢的氣氛。這個碳勢范圍足以適應所有的碳鋼和低合金鋼，包括釬焊前已經滲碳的鋼。當所用氣氛的碳勢與工件金屬的碳含量相匹配時，工件金屬釬焊時可既不滲碳也不脫碳。由于爐中釬焊的保護氣氛能充分還原鐵的氧化物，所以在用銅釬料釬焊碳鋼時一般不需要使用釬劑。這些氣氛能還原工件表面存在的薄氧化膜，還能在釬焊過程中防止工件表面進一步氧化，無氧化表面通常能促進熔融態釬料對工件的潤濕。鉻、錳、鋁和硅的總質量分數超過 2%或 3%的某些低合金鋼的表面可形成釬劑或鎳鍍層，以便獲得良好的潤濕作用。為了提高生產率，有時用爐中釬焊代替其他釬焊方法。在釬焊的各個階段，包括冷卻階段，爐中釬焊都能精確地控制溫度并使溫度均勻化。在加熱和冷卻過程中，可以提供不同的保護。在爐子的各個室中或不同區域內，還能提供不同的保護氣氛。這種情況對于保護氣氛為工業氮基氣氛時是常用的。目前，釬料根據熔點的不同可以分為軟釬料和硬釬料。軟釬料即熔點低于 450℃的釬料。軟釬料主要用于焊接受力不大和工作溫度較低的工件，常用的軟釬料包含鎘銀釬料、鉛銀釬料和鋅銀釬料等。用軟釬料進行的釬焊一般也稱為軟釬焊，釬焊接頭強度低，通常小于 70MPa。硬釬料即熔點高于 450℃的釬料。硬釬料主要用于焊接受力較大、工作溫度較高的工件。常用的硬釬料有鋁基、銅基等合金。硬釬料進行的釬焊一般也稱為硬釬焊，釬焊接頭強度高，通常大于 200MPa。在 6061 鋁合金釬焊過程中會遇到各種各樣的問題。因此，了解各種缺陷的形成原因是釬焊研究中非常重要的一個方面。在本次實驗中采用的爐中釬焊時主要是釬料流失，其產生原因主要是：1）釬焊溫度過高或保溫時間過長；2）釬料安置不當以致未起毛細作用；3）局部間隙過大。因此，我們應該根據我們實驗中所遇到的問題，及時查找實驗失敗所面臨的原因，及時調整實驗方法是非常必要的。

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