PDF《Al/Cu 异种有色金属的真空钎焊工艺》

批量生产时, 2次使用的时间间隔应该尽量 短, 这样可以保证真空炉内的真空度较快地达到要求. 采用铝硅镁 ( Al- Si- Mg) 钎料真空钎焊铝铜异种有色金属 的工艺要点为: 钎焊加热温度590~615 ℃;

升温速度要快些, 约15~20 ℃/min;

保温时间不超过5 min;

真空度应维持在1* 10-3 Pa以上. 2.3 Al- Si- Mg钎料的去膜机理及溶蚀 为获得良好的钎焊接头, 要求钎料具有适宜的熔点、 良 好的润湿性和流动性及较强的抗腐蚀性.由于纯铜C11000的 钎焊性较好, 因此对铝铜钎焊钎料的选择主要考虑铝的钎焊 性.铝硅镁 ( Al- Si- Mg) 钎料的熔化温度范围为540~582 ℃, 是一种高温钎料, 属于Al- Si系钎料.Al- Si系钎料主要以Al- Si 共晶成分为基体, 也包括亚共晶、过共晶以及添加元素不高于 5%的Al- Si合金.表2为Al- Si系钎料的基本数据. Al- Si系钎料为共晶合金系, 其共晶温度577 ℃.共晶组织 中的Si相在铸态呈现卷曲的片状, 金相截面呈线状, 力学性能 不佳.但接受Na, Sr, La等微量元素的变质处理后, Si相变为 树枝状, 金相截面呈蠕虫状, 再经过一定的保温处理Si相能进 一步变成粒状, 使钎缝的强度大大提高[7] . 铝铜真空钎焊时, 由于铝表面的氧化膜十分稳定, 单纯靠 真空条件难以达到去膜的目的, 必须同时借助于某些金属活化 剂的作用.Mg的蒸汽压较高, 在真空中容易挥发, 有利于去 除氧化膜, 因此向Al- Si钎料中加入少量Mg作为去膜活性金属. Mg与真空中残留的O2和H2O反应, 消除了它们对铝钎焊时的有 害作用;

此外, Mg 蒸汽与铝母材表面的氧化膜发生还原反应 而去膜[7] . 实际上, Mg蒸汽并没有将铝母材表面的氧化膜还原去除, 而是渗入膜下母材表层与扩散的Si一起形成低熔点的Al- Si- Mg 合金, 钎焊时, Al- Si- Mg合金熔化从而破坏了氧化膜与母材的 结合, 使熔化的钎料得以润湿母材, 在膜下母材上铺展, 并将 表面膜浮起而去除[8] .Mg蒸汽渗入母材是一种明显的传质过程, 可以降低Al- Si钎料与母材间的界面张力, 有利于提高钎料的流 动性及钎料对母材的润湿能力.如图2所示, 随着Mg含量增加, Al- Si钎料的流动系数K增加 ( 流动系数K是表征钎料润湿性的 物理量, 流动系数越大, 钎料的润湿性越好) .但Mg含量过 牌号 合金元素 ( 质量分数) ( %) 熔化温度/ ℃ Si Cu Zn 其他元素总量 Al 固相线 液相线

4043 4.5~6.0 0.30 0.1 ≤1 余量

577 629

4343 6.8~8.2 0.25 0.2 ≤1 余量

577 613

4045 9.0~11.0 0.30 0.1 ≤1 余量

577 590

4145 9.3~11.7 3.3~4.7 0.2 ≤1 余量

521 585

4047 11.0~13.0 0.30 0.2 ≤1 余量

577 582 表2 Al- Si系钎料的基本数据 ・工艺与新技术・ 垫片 图1 Al/Cu真空钎焊接头的装配示意图 铜板 钎料 铝板

37 焊接技术 第36 卷第

1 期2007 年2月专利名称: 汽轮机隔板电子束焊接方法 专利申请号: CN200410013759.X 公开号: CN1579694 申请日: 2004.05.19 公开日: 2005.02.16 申请人: 哈尔滨汽轮机厂有限责任公司 汽轮机隔板电子束焊接方法的焊接工艺如 下: a.对隔板叶片进行表面清理;

b.按照汽轮机 隔板装配技术要求在工装上对隔板叶片进行装 配、固定;

c.将固定后的隔板叶片移至电子束焊 接真空室内进行隔离抽真空;

d.当真空度到达设 定值后, 用电子束流对隔板进行15~30 min预热;

e.然后利用真空电子束焊机对隔板进行电子束 焊;