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镁铝合金 (Al-5056/Al-5A06) 与不锈钢扩散焊

发布人:管理员 发布时间:2022-09-05


在大多数焊接试验中使用了一种镁铝合金,其中镁含量约为 6 wt.% (Al-5A06) 和耐热不锈钢 (1Cr18Ni9Ti)。这些基材的组成在中给出。早期结果表明,传统的 316 不锈钢在与 Al-Mg 合金结合时表现出与耐热不锈钢 (1Cr18Ni9Ti) 非常相似的性能。
在这项工作中使用的中间层是液态镓、纯钛涂层、钛、铜和铝箔、铝 6061 合金板、铝硅钎焊箔、纯锌和锌合金箔,以及活性钎焊箔(称为 Incusil -ABA含有银、铜、铟和钛)。使用标准球装箱方法测量所有涂层的厚度。
根据预期的焊接后演变,焊接直径在 10 毫米到 25 毫米之间、长度从 5 毫米到 25 毫米之间的圆盘形样品。所有样品的焊接面均使用 600 号砂纸研磨并在                                             Heat-Treatment-Furnace.jpg.jpg
丙醇中冲洗,然后将它们装入扩散粘合机中。
使用能够监测和控制粘合温度和压力的专用扩散粘合机在真空 (<0.01 Pa) 中粘合样品。本工作中使用的真空扩散焊接机。在使用或不使用中间层焊接这些合金时,使用了宽泛的温度、压力和时间范围。需要进行大量的焊接试验来开发和优化成功的焊接方法。


以前的工作表明,在低于 450 °C 的温度下将镁铝合金和不锈钢焊接时,它们之间会发生有限的反应或不会发生反应。因此,第一次真空扩散焊试验是在 500 °C 和 5 MPa 的恒定压力下在低于 10 -2 Pa (10 -4 mbar) 的真空中进行的。大多数样品的加热速率为每分钟 60 °C,但在铝合金熔点附近粘合的样品除外,这些样品需要快速加热和较短的粘合时间。所有样品均在炉内冷却,当样品温度降至 150 °C 或更低时,对真空室进行排气。
在 500 °C 下粘合的样品强度非常低,并且在处理过程中失效。将焊接温度提高到 510°C、530°C 和 540°C 并没有显着提高焊接强度。对断裂表面的检查表明两种合金之间存在非常有限的反应。这与之前将 6000 系列铝与 316 不锈钢扩散焊接的工作结果形成对比,后者在如此高的温度下形成连续且粘附的金属间化合物。氧化镁(一种非常稳定的耐火陶瓷)在 Al-Mg 合金表面上的存在似乎起到了防止 Al-Fe 金属间化合物形成的扩散屏障的作用。对此焊接出来的整体效果非常好。
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