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真空钎焊铝制品

发布人:管理员 发布时间:2022-09-14

现有技术的真空钎焊一般在铝制品中,两侧或一侧以Al-Si-Mg基JIS 4004合金为芯材,芯材由Al或Al合金制成(Al-9.7wt% Si-1.5wt% Mg ) 和 JIS 4104 合金 (Al- 9.7wt% Si- 1.5wt% Mg- 0.1wt% Bi) 含有这种 Mg 的钎焊材料是使用具有 5% 至 15% 包层率的钎焊板进行的。将所述的钎焊片成型为零件,然后组装到经过脱脂处理的芯体上,在真空炉的1.3×10 -3 Pa基础压力下在约600°C下加热进行钎焊。

因为真空钎焊是在高温真空中进行钎焊,Mg从400℃附近逐渐从钎料中蒸发,这是为了破坏Al表面的氧化膜,钎焊保证钎料的润湿性允许。此外,Mg 从钎料中蒸发后,通过在真空中与 MgO 和残留氧化气体(H2O、O2)的反应除去,防止钎料表面再次氧化。这些Mg的作用称为Mg的吸气剂效应。

在此过程中产生的MgO,虽然有一部分通过真空炉的排气机构排出炉外,但仍有一部分附着在真空炉的冷段上。增加附着量时从炉壁放出的气体增多,难以获得良好的钎焊性,难以维持高真空度。

因此本发明[本发明要解决的问题,真空钎焊炉需要去除附着在普通炉上的MgO的工作。操作成本极大地影响生产成本,传统制造商希望减少与真空钎焊一起使用的Mg含量以降低制造成本。

 由于深入研究了镁在真空钎焊工艺中的作用,从上述观点来看,镁从外部在高达钎焊材料的温度范围内形成熔融圆角以对其进行蒸汽处理。发现可以通过将真空钎焊供给到加热炉上。结果发现,可以将MgO减少到在将单一的蜡附着到减少炉中所需的Mg含量。

即,本发明在使用Al-Si系钎料在真空中加热钎焊的铝制品的真空钎焊方法中,加热炉压力P(Pa)、制品温度T( ℃),在满足P≤3.5×10-5T-7.1×10-3(300℃≤T≤620℃)的条件范围内,1×10-5g/升·min以上,1×10- 3g/l·min 对铝制品进行真空钎焊并将以下Mg蒸气供给加热炉的方法。并且至少钎焊材料被熔化并且有效地在形成圆角之后的Mg蒸气之间供给。

在本发明中,供给Mg蒸汽的温度范围在制品温度300℃以上、620℃以下、铝制品本身熔融、制品温度超过620℃时,是无法制造的。而且,在300°C以下不熔化钎焊材料,因为不可能进行钎焊。

则炉内压力在公式P≤3.5×10-5T-7.1×10-3(300℃≤T≤620℃)定义的范围内,供给Mg蒸气炉压力时的温度超过上式范围内,炉内氧化性气体(H2O,O2)较大,Mg的吸气剂作用产生的大量MgO附着在制品表面,钎料熔入以减少流动时具有阻力的润湿抑制剂Shiro。

另外,供给Mg量为1×10-5g/L·min以上、1×10-3g/L·min以下、Mg蒸气供给量不足1×10- 5g/升·min 不能指望得到足够的Mg。此外,1×10-3g/l·min比刚刚增加的炉内污染由较大的Mg和过剩的蒸汽供应,从而不能解决现有技术的问题。

这里,当根据上式的井炉压力低时,如果例如1.3×10 -3 Pa 保持真空度,则可以从更低的温度供应产品温度的Mg蒸气。然而,考虑到减少由Mg引起的炉污染,优选Mg蒸气的供给开始温度为尽可能高的温度。更具体地,如果在钎焊材料从熔化开始宏观蜡的流动之前的温度下供给,则可以获得足够的钎焊性能。示例。JIS 3003合金(Al-0.15wt% Cu- 1.1wt% Mn)两面以JIS 4045合金芯材制成(Al-10wt% Si)厚度为0.6mm,其钎焊材料中复合率为15% , 宽 15.0 mm, 制备长 55.0 mm 的矩形钎焊板 (O 材料)。并且将钎焊片的长边a在垂直方向朝向下厚度1.0mm放置,如图1所示。1、宽20.0mm,在JIS 3003合金制成的底板(2)上,长70.0mm,将钎焊片(1)的长边的一端放在直径3mm的圆棒垫片(3)上,另一端经受空洞填充试验方法的钎焊加热直接放置在基板(2)上,通过测量形成的圆角(4)的长度来评价钎焊性。

还供应Mg蒸气,真空钎焊炉(6)和预热炉通过闸阀(8)安装(7)产生的气体熔化Mg合金,如图1所示。2 使用。通过打开和关闭闸阀来调节流量。

并评价炉内污染情况,真空加热炉中加热器的辐射热将玻璃平板直接放在坚硬的地方撞击,通过测量加热钎焊前后的重量变化来进行。

另外,与供给Mg蒸气时的试验片温度和炉内真空度的测定结果一起,将Mg流量、圆角长度、炉内附着量的评价结果示于表1。

由表1可知,比较例No.14、15是供给Mg蒸气时的真空度不满足本发明所示的式子的情况,分别比较等价的本发明试验片温度和Mg流量以No.3,7为例,由于MgO上的氧化膜在蜡流到之前就变厚了,炉附着量多少,也可以看出圆角长度短。
Mg流量小于本发明的范围的情况,炉堆积量少,但圆角长度稍微变短。这似乎是因为 Mg 的吸气剂效果不够好。

Mg的流动,相反是超过本发明范围的情况,与No.6相比,焊缝长度多,炉附着量也少。

是外壳温度,供给的Mg蒸气低于本发明的范围。并且与传统示例相比可以获得基本相同的圆角长度,而不改变炉沉积量。但是,与相比,由于炉堆积量变大,因此可知不需要从更低的温度供给Mg蒸气。

是外壳温度,供给的Mg蒸气高于本发明范围。与本发明实施例4相比,炉沉积量稍少,但圆角长度显着缩短,这表明在钎焊期间没有发挥足够的吸气剂效果。

由以上结果可知,本发明的钎焊方法与比较例及以往例相比,能够得到钎焊性良好、炉内污垢少的情况。

通过控制向真空加热炉中的真空钎焊的Mg的供给,能够更有效地发挥Mg吸气剂效果,因此能够减少Mg量。不损害真空钎焊性能。因此,可以通过降低炉子的维护成本来降低铝制品的制造成本,从而发挥稳定运转等工业上显着的效果。


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