镇江高温真空钎焊

    分析了铝合金板式换热器构件的预处理工艺、装配状况、复合板化学成分、钎料层厚度、真空钎焊工艺及工作环境等,找出了导致铝合金板式换热器泄漏的原因。关键词:铝合金;换热器;真空钎焊;泄漏;工艺中图分类号:TG146·21文献标识码:A文章编号:1007-7235(2009)03-0047-04铝合金板式换热器(以下简称换热器)属压力容器,在其应用过程中必须满足相应的承压要求。由于其结构特点,其焊接过程只有通过真空钎焊方式才能实现。真空钎焊是在真空状态下,对结构件进行加热和保温,使钎料在适宜的温度和时间范围内熔化,在毛细力作用下与固态金属充分浸润、溶解、扩散、焊合,从而达到焊接目的的一种先进焊接方法。真空钎焊的突出优点是可连接不同的金属、实现复杂结构的同时焊接,焊接后的焊接头光洁致密、变形小且具有优良的力学性能和抗腐蚀性能。然而,真空钎焊对换热器的结构设计、装配质量,铝合金复合板(以下简称复合板)的化学成分、钎料层厚度,钎焊工艺制度、工作环境等的要求甚为严格,否则,极易出现翅片弯曲倒伏、钎缝不连续、虚焊、熔蚀、直至泄漏等质量缺点。其中,泄漏属重大质量缺点。(1)备料:对复合板、翅片、封条等进行定型、定尺加工。。天津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。镇江高温真空钎焊

    真空钎焊炉的真空检漏与维修一、概述真空钎焊炉是热处理的大型设备，能够进行真空钎焊、真空退火、真空时效等多种加工。可编多个不同程序，能控制和编入上百个热处理曲线点，分上、下、左右、前后六区控温，有多点和单点温度记录仪以及过温保护装置，炉温均匀性可控制在士3℃以内，另配有高纯氮高流量强冷装置。该设备具有装炉量大、效率高，对复杂零件和有特殊要求的零件无需作补充工艺处理产品。用途：主要用于铝合金热交换器等铝制品真空钎焊,不锈钢、钛合金、硬质合金、高温合金、有色金属的钎焊及高速钢、工模具钢、轴承钢、不锈钢等材料的真空回火,以及有色金属的时效和退火处理以及不锈钢换热器、机油冷却器、不锈钢保温杯的真空钎焊。技术特点：1、采用分区式加热器布置,使加热区内温度均匀性一致。2.真空氛围中钎焊的,可保持工件的清洁和光亮。二、真空钎焊炉真空系统的工作原理设备真空系统主要由真空室、泵系统和各控制阀及热交换器组成。其中泵系统由机械泵、维持泵、罗茨泵、扩散泵构成。阀门包括前级阀(碟阀)、旁路阀(碟阀)、维持泵阀(碟阀)和高阀(板阀)组成，各阀门均为气动阀，由PLC控制气动阀进行控制。真空钎焊炉由下列零部件组成：金属波纹管。山东高真空钎焊官方授权经销液冷板真空钎焊欢迎咨询，有需要联系常州三千科技有限公司。

    它们的化学成分分别见表1和表2所示.试验前，利用线切割方法将1Cr18Ni9Ti不锈钢和5005铝合金分别加工成30mm×10mm×mm和7mm×7mm×5mm的试样.试验使用的钎料为150μm厚的Al-Si-Mg箔状钎料，其化学成分见表3所示.表15005铝合金的化学成分(质量分数，%)Table1Chemicapositionsof5005aluminumalloy～表2不锈钢的化学成分(质量分数，%)Table2Chemicapositionsof1Cr18Ni9TistainlessrNiMnPSFe<><><><>表3Al-Si-Mg钎料的化学成分(质量分数，%)Table3ChemicapositionsofAl-Si-MgSiFeCuMgZnAl11～钎焊前，使用砂纸对待焊母材表面进行逐级打磨，并使用**溶液对母材进行超声清洗.为去除铝合金表面氧化膜，在40℃条件下，用NaOH稀溶液进行超声碱洗，再用稀HNO3溶液进行酸洗.文中采etorr6-1650-15T真空扩散焊机进行钎焊试验，钎焊温度为560～590℃，保温时间为5～25min.焊后采用扫描电镜(SEM，S-4007)观察界面及断口形貌；用旋转阳极X-射线衍射仪(XRD，D/max-rb)对界面产物进行物相分析，确定反应产物；采用INSTRONMODEL5569电子万能试验机进行压剪测试.2试验结果与分析钎焊接头的界面分析图1为钎焊温度580℃，保温时间15min时接头的微观形貌.从图1中可知。

    真空钎焊具有尺寸变形小、焊后不需要清洗、可以实现多条焊缝、多个零件同时焊接、绿色环保的优点,复杂精密的铝合金硬钎焊零件可以选用真空钎焊方法。为制定这类复杂精密铝合金零件的真空钎焊工艺和检验规则,我们对影响铝合金真空钎焊质量的因素进行了系统地实验研究,本文对这些影响因素进行归纳总结。1、钎焊材料、钎剂铝的化学活性强,通常表面有一层极为致密的氧化膜,氧化膜的性质非常稳定,在旧膜被破坏时,能迅速形成新膜。钎焊时需要钎剂破坏这层膜,否则熔化的钎料不能与母材润湿。铝真空钎焊使用适量镁粉作钎剂,利用镁蒸汽对铝氧化膜的置换与破坏作用来改善钎料的润湿性。镁蒸汽的渗入还会降低钎料与母材间的界面张力,从而增强了钎料的润湿能力。实验表明,母材和钎料表面的氧化膜在入炉前清理不彻底或在加热时又发生了一定的氧化,就会焊接不上;若使用较多的镁粉,又会导致钎料漫流,损害零件的粗糙度,焊缝截面焊接圆角半径也不易控制,镁粉会污染真空系统,需要及时清洁真空系统。而使用Al-Si-Mg钎料,若在入炉前能够彻底清理母材和钎料表面的氧化膜,适当控制升温速率,在450℃左右停留30min以上,尽可能多地排除空气,在整个升温过程中维持压强≤1×10-3Pa。官方授权经销液冷板真空钎焊量大从优，有需要联系常州三千科技有限公司。

    申志康,张忠科.铝和镀锌钢板的搅拌摩擦焊搭接分析[J].焊接学报,2011,32(12):[J].TransactionsoftheChinaWeldingInstitution,2011,32(12):97-100.[3]傅莉,毛信孚,史学芳.LF6防锈铝与HR-2抗氢不锈钢摩擦焊接[J].焊接学报,2003,24(1):[J].TransactionsoftheChinaWeldingInstitution,2003,24(1):9-14.[4]钱乙余,董占贵,石素勤,等.铝接触钎焊的成缝行为[J].焊接学报,2001,22(5):[J].TransactionsoftheChinaWeldingInstitution,2001,22(5):13-16.[5]吴铭方,司乃潮,陈健.铝/镀银层/钢的扩散钎焊及界面化合物的生长行为[J].中国有色金属学报,2010,20(6):[J].TheChineseJournalofNonferrousMetals,2010,20(6):1209-1213.[6]马海军,李亚江,王娟.Al/Cu异种有色金属的真空钎焊工艺[J].焊接技术,2007,36(1):[J].TransactionsoftheChinaWeldingInstitution,2007,36(1):36-38.[7]RabinBH,[J].MaterialsScienceandEngineeringA,1992,153(1):706-711.[8]王兴庆.反应烧结制取铁铝系金属间化合物的分析[D].长沙:中南大学,2002.收稿日期：2015-01-24基金项目：清华大学先进成形制造教育部重点实验室开放基金资助项目(2010007)作者简介：张丽霞，女，1977年出生，博士，教授。官方授权经销液冷板真空钎焊客户至上，有需要联系常州三千科技有限公司。镇江高温真空钎焊

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    复合板、大翅片、小翅片、大封条、小封条在进行定型、定尺加工后的尺寸偏差配合必须得到有效保证。翅片应控制在正偏差范围,封条则应控制在负偏差范围。否则无法保证装配后复合板在与封条紧密配合后,再与翅片间有适宜的接触面积即钎缝间隙,易造成虚焊、钎缝不连续或未焊合现象。(3)结构件表面粗糙度及其形状结构件表面粗糙度影响毛细力。一般说来,表面过于光滑,钎料难以在整个接触面积上分布均匀,由此产生的空穴会使钎焊强度降低,特别是封条的表面粗糙度。为了保证钎料均匀分布于接触焊缝上,结构件的钎焊面应有适宜的粗化。通常,表面粗糙度参考值可选Ra0·7mm~2·0μm的平方根为宜。另外,封条的内侧应制成30°的倒角,有利于在真空钎焊时降低焊料的表面张力,增加润湿性,减少钎焊缺点。(4)夹具的夹持力由于换热器装配后采用不锈钢夹具进行夹持,而不锈钢夹具的热膨胀系数小于铝合金制品的,故夹紧力太大,易造成钎焊后翅片弯曲倒伏;夹紧力太小,翅片易松脱。故应根据具体换热器的结构设计设定适宜的夹紧力。(1)钎料层化学成分中主要元素的影响Si含量:复合板的钎焊性能体现在钎料层的流动性、润湿性、间隙填充能力和焊接强度。在Al-S合金二元相图中,温度达577℃、w(Si)=11·7%时。镇江高温真空钎焊

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