氧化铝陶瓷具有良好的热传导性,较高的机械强度及优异的耐高温性能,在航空航天耐热和耐磨等方面应用[1-2].铝合金具有密度低,导电性良好,机械强度高,耐蚀性良好等优点,是一种应用十分的结构材料[3].在实际应用中往往需要实现氧化铝陶瓷与铝合金的连接,充分发挥它们各自的优势.而在陶瓷与金属的连接中,钎焊是**有前途的方法之一,该方法操作简单、效率高、可批量生产,因此文中拟采用钎焊方法对氧化铝陶瓷与铝合金进行连接.铝合金熔点低,且极易氧化生成致密的氧化膜,钎焊时氧化膜阻碍钎料的润湿,影响陶瓷和铝的直接反应;另一方面,二者的热膨胀系数差别较大,焊后残余应力导致无法形成可靠的接头[4-6],因此焊前需要对陶瓷表面进行处理.王颖[7]首先利用TiH2+AgCu+B混合粉末处理陶瓷表面,然后在未采用其它钎料的条件下直接钎焊5005铝合金.张德库等人[8]采用化学镀镍方法对Al2O3陶瓷表面进行金属化,并用锡基钎料实现镀镍Al2O3陶瓷的钎焊.徐富家等人[9]利用Al-Si钎料和自制工艺罩内置Mg粉的方法,实现了化学镀镍Al2O3陶瓷与5005铝合金的真空钎焊.文中采用Al-Si钎料对利用Ag-Cu-Ti粉末进行金属化处理的Al2O3陶瓷与5005铝合金进行真空钎焊。黑龙江官方授权经销液冷板真空钎焊,有需要联系常州三千科技有限公司。常州真空钎焊炉工作原理
2)表面处理工艺流程:碱洗→水洗→酸洗→水洗→热水洗→烘干。(3)组装:将复合板、侧板、翅片、封条等进行机械组合成型。(4)真空钎焊:对真空钎焊炉抽真空后进行三个阶段的加热、保温,其工艺曲线如图2所示。即:阶段(a)预热定温、保温;第二阶段(b)蓄能定温、保温和第三阶段(c)钎焊定温、保温;停电。待炉温降至规定温度出炉。(5)整形:对换热器真空钎焊后的变形,采用机械法进行矫正。(6)导流板焊接:采用氩弧焊方式焊接换热器的导流板,即换热器两端大封条位置。(7)压力检验:采用吹入空气方式检验换热器承压能力,即泄漏检验。(8)喷涂:对换热器进行清洗、烘干、喷涂、烘干,改善外观质量。(9)包装交货。2泄漏原因分析(1)结构件的表面预处理换热器的所有结构件在组装前均须经过表面处理即酸碱洗,以除去表层污垢、油渍、氧化膜等。污垢会阻碍构件间的有效接触;油渍在真空高温时将会分解气化,降低真空钎焊炉内真空度;由于铝合金表层氧化膜致密,其熔化温度远比基体材料的要高,特别是复合板钎料层的氧化膜在钎焊时钎料层熔化不充分,造成不能与被焊金属完全熔合,从而影响钎焊质量。为此,必须严格控制原材料的表面预处理,包括必要的机械清理,同时缩短钎焊前的装配时间。(2)结构件尺寸公差。钛真空钎焊炉应用操作性能好液冷板真空钎焊哪个品牌性能好,有需要联系常州三千科技有限公司。
压升率就是把真空炉的压强抽至工作压强,关闭真空系统停止抽气后,单位时间内炉子压强的回升速率,它是体现钎焊炉密封漏气性能的一个技术指标,也称为泄漏率,真空钎焊炉的压升率<·h-1可以焊接出质量较高的铝合金零件。如果压升率较大,即使工作压强维持在≤1×10-3Pa,铝合金零件钎焊质量也不易保证。因为大功率的抽气系统可以掩盖密封漏气指标,泄漏进炉内的气体虽然被迅速抽出,但钎焊件还是被氧化。在500℃~600℃升温阶段升温速率对焊接质量有重要影响,升温速率低,在真空环境中钎料低熔点成分快速挥发,留下高熔点组元不熔,甚至形成漫流。保温结束后的冷却速率同样很重要,过慢的冷却,相当于延长了保温时间,会产生漫流、漏焊、熔蚀等缺点。真空钎焊炉的极限压强应≤10-4Pa,工作压强满足≤1×10-3Pa,压升率<·h-1。应有足够的加热功率,能够快速升温,升温速率≥12℃·min-1。真空钎焊炉应配备气冷系统,能够快速冷却。在保证零件形位公差的前提下应用**快的速率冷却。铝合金钎焊质量对钎焊炉的控温精度、炉温均匀性要求较高,±5℃可以满足小型零件的真空钎焊,现在市场上±1℃控温精度、±3℃炉温均匀性的铝真空钎焊炉可以钎焊出质量很高的零件。
使其应用受到一定的限制.1Cr18Ni9Ti不锈钢具有较好的耐腐蚀性,较高的熔点和强度,优良的塑韧性和冷热加工性能.因此实现5005铝合金与1Cr18Ni9Ti不锈钢的连接,可使连接后的构件兼具上述两种材料的优点,扩展它们的应用领域.众所周知,Al和Fe在晶体结构、物化性质等方面相差较大,因此铝合金和不锈钢的连接也存在一定的困难,特别是铝合金表面存在氧化膜以及两母材线膨胀系数的差异,也增加了连接难度.目前铝-钢异种金属连接方法主要包括熔化焊、摩擦焊、钎焊等.当采用熔化焊时,接头残余应力较大、焊缝成分不均匀,界面存在裂纹、夹渣等缺点[1],上述情况的发生对接头性能产生不利影响.摩擦焊对工件的形状要求严格,装配要求也比较高,接头的韧性差,易于发生开裂[2,3].当采用钎焊方法对铝合金和不锈钢进行连接时,尽管界面处有大量金属间化合物生成,影响接头强度,但通过控制钎料成分和工艺条件,可以获得性能良好的接头[4,5].文中采用Al-Si-Mg钎料对5005铝合金和1Cr18Ni9Ti不锈钢进行钎焊,随后分析接头界面结构及形成机理,分析工艺参数对接头界面结构和抗剪强度的影响规律.1试验方法试验所用母材为1Cr18Ni9Ti不锈钢和5005铝合金。官方授权经销液冷板真空钎焊来电咨询,有需要联系常州三千科技有限公司。
蓄能定温、保温,钎焊定温、保温以及停电降温,是既能实现上述目的又能提高生产效率的行之有效的工艺流程,其中钎焊温度及保温时间是影响钎焊质量的关键。(1)钎焊温度:温度低时,钎料尚未达到必需的温度,钎料的流动性、浸润性均较差,易产生钎缝内部气孔、钎缝不连续、虚焊等缺点,使钎焊接头强度降低,承压能力不达标而产生泄漏,严重时甚至会撕裂;温度高时,钎料完全熔化且流动性过大,易产生钎料氧化形成气孔和对焊缝的毛细力作用变差,造成钎料流失、熔蚀、翅片弯曲等缺点。适宜的定温应注重焊料的流点,通常焊料的流点应比被焊金属熔点低60℃左右。此时,液态焊料对被焊金属具有良好的浸润性和流散性,能在毛细力作用下较好地填充钎焊间隙,并能与被焊金属产生良好的合金化作用,形成**度接头。(2)保温时间:钎焊时钎料的润湿和接头形成约需要1s~2s,因此保温时间主要由换热器心部温度达到钎焊温度所需的时间及氧化膜层消散所需时间决定。如果保温时间过短,换热器心部温度没有达到钎焊温度;时间过长,液态钎料容易使被焊金属熔蚀。。Al2O3致密、稳定、熔点高,在普通钎焊温度下不易分解,钎料氧化后使其流动性浸润性变坏;被焊金属氧化后变得难以浸润,从而导致焊料与基体间的焊接性能恶化。官方授权经销液冷板真空钎焊诚信互利,有需要联系常州三千科技有限公司。常州真空钎焊炉工作原理
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在过度长大的铝基体上密集分布有呈针状的析出物G和渗入大块铝晶粒晶间的灰色E和白色F相.Ⅱ区是靠近陶瓷侧的连续反应层,由一层连续分布的A层、断续分布的黑色相B层、灰色相C和白色相D组成.对图2中各区域进行能谱分析,所得结果列于表4.宝玉爹如此一说,倒把喜姑的脸说红了。她略带娇嗔地说,人家这不是想向你老人家拜师学艺嘛!接着又说,我听人说,你演《黄鹤楼》里的刘备,脸上可以表演一边笑,一边惊慌,是真的吗?图2600℃,5min时接头界面背散射像SEMBEIsofjbrazedat600℃/5min表4600℃/5minAl-Si钎料真空钎焊接头能谱(原子分数,%)Table4600℃/5minEDSresultsofthespecimen位置OMgAlSiAgTiCu可能相ATi3Cu3OBAl3TiCθ-Al2CuDξ-Ag2AlE—θ-Al2CuF—ξ-Ag2AlG————α-Al+θ+ξ[7]由表4中的能谱结果和文献[9]分析可推断Ⅰ区渗入相分别为脆性金属间化合物E(θ-Al2Cu)和F相(ξ-Ag2Al),G相成分较文献[9]含有更多的Ag和Cu元素,因此推断G相为α-Al+θ-Al2Cu+ξ-Ag2Al;Ⅱ区陶瓷侧的A层(即Ti3Cu3O)较焊前的厚度变薄,紧邻Ti3Cu3O层断续分布的黑色相B,灰色相C及白色相D分别为Al3Ti,θ-Al2Cu,ξ-Ag2Al.综上所述。常州真空钎焊炉工作原理
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