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鋁硅釬焊材料的研究進(jìn)展
查看:1518  發(fā)稿日期:2016-01-13 19:23:43

鋁合金密度小,熱導(dǎo)和導(dǎo)電率高(僅列于 Ag  Cu 、 Au 之后),在人造衛(wèi)星、火箭、導(dǎo)彈、微波元件、飛機(jī)或地面雷達(dá)天線、汽車水箱、空調(diào)散熱器等的制造上應(yīng)用廣泛,其連接顯得尤為重要。釬焊作為依靠液態(tài)釬料填充固態(tài)基體間隙,并與之形成冶金結(jié)合而產(chǎn)生連接的一種方法,其顯著特點(diǎn)在于焊接溫度低于母材融化溫度,對(duì)母材物理化學(xué)性能影響較小。

     與其他金屬相比,鋁合金釬焊性較差,其原因在于:鋁合金表面有一層之謎的氧化膜;釬料與母材的電極電位懸殊造成電化學(xué)腐蝕;硬釬焊時(shí)溫度不易控制造成母材過(guò)燒;釬劑清理不當(dāng)造成接頭腐蝕。

     目前所使用堵塞鋁合金品種較多,主要以鋁和其他金屬共晶組織為基礎(chǔ),添加一些優(yōu)化性能的其他元素,加工成粉狀、膏狀、絲狀或片狀。在某些場(chǎng)合采用以純鋁或鋁合金為芯體,以釬料作覆蓋層所構(gòu)成的釬料復(fù)合板。

     鋁用釬料按其熔化溫度的高低分為軟釬料(<450℃)和硬釬料(>450℃)兩種。其中 ALSi 系及部分 ZnAl 系用于硬釬料,其余均用于軟釬料。

1  鋁硅釬料的應(yīng)用現(xiàn)狀

     目前,鋁合金釬焊應(yīng)用最廣泛的是 Al-Si 釬料, Al-Si 系列釬料主要是指以 Al-Si 共晶成分為基的釬料,包括亞共晶、過(guò)晶以及添加元素不高于 5% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))的 Al-Si 合金。該系合金具有良好的潤(rùn)濕性能,釬焊接頭具有優(yōu)良的抗腐蝕性能,且釬料具有一定的塑性,加工性能較好,可以加工成絲和片等。

     AlSi系釬料中添加 Mg 可用于真空釬焊; AlSi 系釬料中添加 Zn 可加強(qiáng)釬料的流動(dòng)性和潤(rùn)濕能力,接頭抗腐蝕性能也有所提高; AlSi 系釬料中加入 Cu 、 Ge 將降低釬料熔化溫度。除了以上提到的二元、三元鋁合金釬料外,還有在二元或三元的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的 Al-Si-Cu-Zn 系和 Al-Si-Ag-Zn 系等四元系釬料。由于這些鋁基釬料的焊接溫度都接近于母材的熔化溫度,因此與釬焊其他金屬相比,鋁和鋁合金的硬釬焊時(shí)應(yīng)更嚴(yán)格地控制加熱溫度。

 
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