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铝硅钎焊材料的研究进展
查看:2006  发稿日期:2016-01-13 19:23:43

铝合金密度小,热导和导电率高(仅列于 Ag  Cu  Au 之后),在人造卫星、火箭、导弹、微波元件、飞机或地面雷达天线、汽车水箱、空调散热器等的制造上应用广泛,其连接显得尤为重要。钎焊作为依靠液态钎料填充固态基体间隙,并与之形成冶金结合而产生连接的一种方法,其显著特点在于焊接温度低于母材融化温度,对母材物理化学性能影响较小。

     与其他金属相比,铝合金钎焊性较差,其原因在于:铝合金表面有一层之谜的氧化膜;钎料与母材的电极电位悬殊造成电化学腐蚀;硬钎焊时温度不易控制造成母材过烧;钎剂清理不当造成接头腐蚀。

     目前所使用堵塞铝合金品种较多,主要以铝和其他金属共晶组织为基础,添加一些优化性能的其他元素,加工成粉状、膏状、丝状或片状。在某些场合采用以纯铝或铝合金为芯体,以钎料作覆盖层所构成的钎料复合板。

     铝用钎料按其熔化温度的高低分为软钎料(<450℃)和硬钎料(>450℃)两种。其中 ALSi 系及部分 ZnAl 系用于硬钎料,其余均用于软钎料。

1  铝硅钎料的应用现状

     目前,铝合金钎焊应用最广泛的是 Al-Si 钎料, Al-Si 系列钎料主要是指以 Al-Si 共晶成分为基的钎料,包括亚共晶、过晶以及添加元素不高于 5% (质量分数)的 Al-Si 合金。该系合金具有良好的润湿性能,钎焊接头具有优良的抗腐蚀性能,且钎料具有一定的塑性,加工性能较好,可以加工成丝和片等。

     AlSi系钎料中添加 Mg 可用于真空钎焊; AlSi 系钎料中添加 Zn 可加强钎料的流动性和润湿能力,接头抗腐蚀性能也有所提高; AlSi 系钎料中加入 Cu  Ge 将降低钎料熔化温度。除了以上提到的二元、三元铝合金钎料外,还有在二元或三元的基础上发展起来的 Al-Si-Cu-Zn 系和 Al-Si-Ag-Zn 系等四元系钎料。由于这些铝基钎料的焊接温度都接近于母材的熔化温度,因此与钎焊其他金属相比,铝和铝合金的硬钎焊时应更严格地控制加热温度。

 
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