自钎剂铝钎料的研制与应用前景

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收稿日期：5665768709图!自钎剂铝钎料的金相组织866:

铝及其合金在工业生产和社会生活中的应用日益广泛，由于其密度小，导电、导热性好，铸造性和机械加工性优良，铝在现代工业材料中的重要作用不可替代。在航空、航天、通信、汽车、电子、家电、生活用品等方面，为了减轻重量、提高功效、增强美观，以铝代铜、以铝代钢取得了可喜的成就，这在很大程度上依赖于焊接技术的发展，尤其是钎焊和氩弧焊，进一步研究铝的氩弧焊、钎焊以及钎焊氩弧焊的结合有着深远的意义。

"铝的钎焊及工艺问题

与黑色金属相比，铝的钎焊比较困难，尤其是硬铝、超硬铝和铸铝。铝钎焊工艺性差主要表现在氧化膜难去除、钎缝区域抗腐蚀性下降和钎焊温度区域窄等。

铝的钎焊工艺主要有真空钎焊、13;3<3=钎剂炉中钎焊、浸渍钎焊、火焰钎焊等。真空钎焊和13;3<3=钎剂炉中钎焊的质量可靠但成本高，浸沾钎焊污染大。由于火焰钎焊适应性强、操作灵活方便，其应用面最广。

常规的火焰钎焊需要边加热工件边涂覆钎剂（通常用烤热的焊丝蘸钎剂）。由于铝的导热性好使得钎焊区温度的控制比较困难，再加上铝的温度变化时没有色泽变化，使大多数操作者认为铝的火焰钎焊比其他金属困难。

#自钎剂铝钎料

自钎剂铝钎料是钎料本身含有某些活化元素，这些元素能起到钎剂作用。所研制的自钎剂铝钎料加有可以溶解>$53!并与氧化膜反应的还原剂，在钎焊温度区间可以防止接头在钎焊过程中氧化、还原钎缝内的氧化物，同时可以改变液态钎料的物理性能、改善钎料对母材的润湿性。

还原剂与>$53!反应后的产物是>$;$!和>$?@-，其中>$7 ;$!在822=时可以转变为气态蒸发掉，>$;$!挥发过程中同时破碎>$53!薄膜；>$?@-是复合盐，流动性好，密度比铝的小，浮于钎缝表面和边缘，色泽呈浅灰色。

使用自钎剂铝钎料进行火焰钎焊可以直接连续施焊，而不需要一边加热工件一边浸蘸钎剂，使钎缝温度控制得比较稳定。这种钎料不仅节省了钎剂，简化了操作工艺，提高了工作效率，更重要的是改善了工作环境。

使用自钎剂铝钎料进行炉中钎焊可以直接添加钎料，而不需要另加钎剂。这种钎料更大的优势在于对炉中气氛的要求不高，不需要真空状态，空气气氛即可施焊，氮氢气氛或氮气气氛效果更好。

!自钎剂铝钎料的制造

最简易的方法是管状焊条法。将还原剂制成粉并与一定比例的合金粉混合后装入铝管中，轧制—拉拔—扩散退火，最终形成管状焊条。

铸造法将还原粉加入铝合金铸锭中，充分压实后形成药芯棒。这种方法的工艺关键在于还原粉预处理和添加形式，其原理见图0。

图5是用粉末冶金的原理进行机械合金化的制造流程图。将还原粉、铝粉、其他添加金属粉充分混合，在一定温度下对混合金属粉加压，使其形成有一定强度的粉锭，在可控气氛中保湿、加压使粉锭形成“钎焊锭”，最终挤压成材并用滚模拉丝的方法减径。图!是>$706A&型自钎剂铝钎料的金相照片，细小的椭圆或圆形黑点是初晶硅，大面积的黑斑是活化剂，其余是铝硅固溶体。

$钎焊工艺性

在试验条件完全一样的情况下进行钎焊工艺性对比。母图"自钎剂铝钎料制造原理图图#自钎剂铝钎料制造流程图

?焊接设备与材料?

自钎剂铝钎料的研制与应用前景

文章编号：06657652B C5665D62766!!765

龙伟民0，5，乔培新0，曾大本0，杨继东5，唐根昌5

（0/清华大学，北京0666E8；5/郑州机械研究所，河南郑州826625）

摘要：简述了铝及其合金的钎焊工艺方法，分析了各种铝钎焊方法存在的问题，提出了用自钎剂铝钎料钎焊铝及其合金的新方法，介绍了自钎剂铝钎料的几种制造方法。简要讨论了自钎剂铝钎料的钎焊工艺特点：铺展性、填缝性、润湿性。实践证明用自钎剂铝钎料钎焊的接头抗腐蚀性和力学性能均优于钎料F钎剂法。根据工程试用情况预见了自钎剂铝钎料的发展方向和应用前景。

关键词：自钎剂；铝钎料；药芯焊丝；粉末合成；前景

中图分类号：)G852/5文献标识码：H

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