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真空钎焊铝合金的关注点

发布人:管理员 发布时间:2022-10-05


Al合金以外的不同材料和Al合金使用Al合金钎焊材料,而不使用助焊剂,真空度已经调节到约10-4Torr的真空钎焊方法通过在大气中加热进行粘接是已知的。顺便说一句,一般是将Al合金钎焊材料与Al合金材料表面的状态形成300Å的更稳定的氧化膜,在钎焊时,有必要破坏该膜以抑制蜡湿。在典型的钎焊工艺中,虽然在助焊剂中破坏了涂层,但在真空钎焊方法中不使用助焊剂,通过使用以JIS A4004和A4104为代表的Al-Si-Mg基钎焊材料,破坏所述氧化膜的Mg这些包括钎焊材料中约1-2%。因此,在连接真空钎焊时,对于铝合金钎焊填料Al合金进行粘接,含有Mg被认为是必不可少的。


铝合金材料中所含的Mg用于钎焊材料,定期清洗炉膛,使炉内在钎焊过程中主动蒸发,污染炉内不仅是必要的,还存在一个问题,即有损于粘附在钎焊表面的产品的外观。相比之下,本发明人以前已经通过严格抑制材料中的Mg含量,并在加热钎焊之前减少用于附着Al合金的钎焊合金的表面氧化膜厚度,提出了一种真空钎焊的方法,以防止在不损害钎焊性能的情况下污染Mg。然而,即使通过这种方法在加热钎焊之前抑制氧化膜,在钎焊过程中随着氧化膜的加热和生长,也发现在许多情况下钎焊性能因此而降低。本发明以上述情况为背景,提出了进一步改进的建议,在抑制氧化膜厚度的同时,即使在钎焊时也通过几乎不生长氧化膜,并提供一种真空钎焊方法,可以消除Mg的有害影响,保持良好的钎焊性能稳定。


除Mg重量百分比为0.1%以下(优选0.05%以下)外,其他组分均不受限制。然而,希望在钎焊过程中尽可能多地不含有蒸腾的元素以及Mg,希望Zn的重量百分比也小于0.1%或更低,这一点,进一步以0.05%或更低更理想。同样小于或等于总量的0.1%,甚至更希望低于0.05%。


由于不同材料的构成材料可以是Al合金以外的一种,金属和非金属材料是受的。直接作为一种能够钎焊的材料,可以提到铁、镍、钛、不锈钢、铜。建筑材料是由不锈钢或陶瓷等制成,当钎焊性能不好时,覆盖钎焊性能好的上述材料电镀、热喷涂,通过离子电镀等方法向表面喷涂。此外,化学镀镍 在电镀中,化学镀镍在铝的钎焊中非常出色。还包括在不同材料中,一种Al合金的建筑材料,还包括那些除Al合金以外的涂层,其目的是在其表面上形成装饰。总之,钎焊部分至少可以由Al合金以外的材料组成。


需要注意的是,作为不同材料的例子,虽然不锈钢等,传统上是真空的,在热交换领域使用不锈钢/铝合金的过渡片,不锈钢是焊接到不锈钢上,铝材料是焊接到铝材料上以便,它一直与每种均匀的材料连接。但是,不锈钢/过渡片的铝合金通常都是在爆炸粘结、摩擦焊接中制造的,是一种非常昂贵的,虽然是爆炸粘接,但摩擦焊接会限制在一定程度的形状上才能连接,用真空钎焊所以不受形状的限制,可以自由选择形状。因此(在镍撞击后,电镀镍)镀镍不锈钢表面如果将插入件放置在不锈钢表面,价格低廉,无需采用其他昂贵的离子电镀方法,就可以用真空钎焊以简单的方式进行。此外,代替了镍电镀,而是施加了镍磷电镀,发现接缝部分的细小裂纹受磷的影响而进入。因此,镀镍中的磷含量理想地为0.1%或更少。


钎焊材料通常包括含有5%~15重量%的Si的Al-Si体系,因此不限于此,简称Mg含量为0.1%或更低(优选0.05%或更低),只要它们被限制在内即可。此外,钎焊过程中蒸腾的元素优选地不希望含有尽可能多的Mg,并且牺牲Zn的阳极效应也要添加wt%,以达到期望的0.1%或更低。Mg和Zn的总量也为0.1%或更少,更可取地限制在0.05%或更少。


另外,或用作钎焊的钎焊材料,包括那些作为钎焊片包覆或两面提供一面的铝合金。此外,还包括那些进一步包覆铝合金钎焊材料的不同材料。在钎焊片中,在包覆的情况下,在一侧由钎焊材料包覆,除了保持另一侧暴露外,其它部件,例如牺牲阳极包层材料也可以是通过包层获得的。


在钎焊材料和Al合金的加热钎焊之前,通过使用硝酸或硫酸进行酸处理来调整氧化膜厚度。加工不是整个材料是必不可少的,至少钎焊单元就足够了。这种酸处理通常通过浸没进行,也可以通过涂层或喷涂进行。注意在酸处理之前,也可以进行预处理,例如脱脂,苛性碱处理后和所需的酸处理。加入后的酸处理通常是清洁处理过的表面,希望用纯水洗涤以避免氧化膜的变质或生长。


一般在Al合金表面形成的氧化膜是留在空气中的多孔涂层,氧分子在氧化过程中主动与Al合金接触,从进入孔洞或裂纹开始,氧化膜以恒定的速度生长并且通过加热迅速增加,特别是厚度。相比之下,难以通过加热生长的薄层氧化膜,很少的膜缺陷,即具有高阻隔性能,是致密的氧化膜。由于致密的氧化膜通过扩散进行氧化,因此膜的生长减慢,生长受到抑制。在空气中不易形成致密的氧化膜,酸是首次通过将材料浸入硝酸或硫酸中而获得的。通过酸处理需要注意的是,由于氧化膜是薄而致密的钝化膜,致密度不易受到酸的侵蚀而维持。


也就是说,钎焊材料和Al合金材料的表面氧化膜在钎焊前,被限制在预定的厚度内,因为它在加热过程中被进一步抑制甚至膜的生长,在材料中不需要包括Mg,蜡具有良好的流动性能和稳定性。此外,通过把钎焊环境控制在10-5 Torr的高真空度,进一步提高钎焊性能,更好地进行钎焊。而且,无论在钎焊过程中是否完全存在Mg蒸腾作用,由于大多数都可以忽略不计,因此可以防止钎焊和钎焊产品的大气污染。

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