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真空钎焊方法

发布人:管理员 发布时间:2024-02-19

钎焊是三种焊接方法(熔焊, 压焊、 一种钎焊)。 钎焊是一种金属钎焊材料,金属熔点低于焊件(工件), 将焊件和钎料加热到高于钎料, 低于焊件熔化温度, 一种用液体钎焊材料润湿焊件金属,填充接头间隙,与母材金属相互扩散,实现连接焊件的方法。
真空钎焊技术是一种近无余量的加工制造技术, 它可以连接各种复杂性, 精密零件,  并显著降低了焊件的质量和制造成本。因此,  真空钎焊技术已广泛应用于各个行业。

1 在真空钎焊技术中, 母材狭缝由钎焊接触面加工后的平面度决定, 因此,钎焊前应确保钎焊接触面的形状公差。钎焊过程中,钎焊缝沿板面沟槽边缘形成。也就是说,为了保证焊接质量,必须控制焊接面的平面度, 但这种大板面零件要保证批量生产精度的一致性, 有相当大的难度和风险, 因此,有必要在钎焊形成的位置增加工艺溢流槽,以确保钎焊的质量。

2  对铝合金大板面采用搭接焊缝形式进行真空钎焊, 用于冷却的零件, 焊接表面的复杂沟槽为冷却流道, 整个板面的钎焊接触面积分布不均匀,由于其结构特点,焊接面布满了复杂的沟槽, 当熔体钎料在母材狭缝中作毛细流动并形成钎缝时,  钎焊结构不均匀。尤其是熔态钎料长距离流动时。熔钎料润湿母材时, 母材立即开始迅速溶解, 钎料的成分也会渗透到母材中, 在钎料流动过程中,这一作用依次沿流动方向发展。 最终会导致钎料汇聚到焊接面上的沟槽中, 焊接积瘤,  影响沟槽的尺寸精度,甚至堵塞沟槽。

3目前解决这个问题的方法无非是母材和钎料。 钎焊的相互配置和钎焊的温度控制速率等角度进行了相应的工艺改进,以略微提高产品的批量生产合格率。一方面,为了获得最优化的设备,必须经过大量的生产试验和相关的理化分析, 这间接提高了批量生产的生产成本;另一方面,要使钎焊温度控制速率最接近理想化程度, 必须引进更先进的钎焊生产设备, 这大大提高了生产成本,最终整体收益甚微。

4  而且, 优化母材与钎料(钎剂)的搭配,调整钎焊温度控制速率的方法,不能从根本上提高批量产品的合格率, 钎焊时,钎焊料最好在钎焊剂完全熔化后3~5s开始熔化, 这是最容易赶上钎剂活性高潮的。 当然,这个时间间隔主要取决于钎料和钎料本身的熔化温度, 也可以通过调整加热速度来调整。 快速加热会缩短钎焊和钎焊熔化温度的时间间隔,而缓慢加热会延长两者之间的时间间隔。若温升率控制不理想,钎料与钎剂的液相线温度相对接近, 钎料过早熔化会使钎料在熔化过程中赶不上钎料的活性高潮。 导致开始熔化的低熔部分随钎缝流动而产生溶析, 残留下一个不熔钎料瘤, 焊接板上的沟槽会堵塞。

本文要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述缺陷, 提供提高大板工件真空钎焊合格率的真空钎焊方法

钎焊的毛细能力与钎焊的类型和钎焊间隙的大小有关。 一般来说,在一定范围内, 间隙小的钎缝直线流动性优于间隙大的钎缝;但是, 超出特定范围后, 钎焊间隙的大小不是越小越好。钻缝间隙的最佳值为0.01~0.2mm之间,  具体数值取决于母材的类型。较大的钎缝面(即, 较大的搭接面积)会有更好的承载力。

(1)铝钎焊的钎缝间隙影响钎焊工艺和钎焊质量。 间隙越窄, 钎焊料在钎焊缝中的毛细作用越强,但容易夹渣。间隙过宽,钎料难以流到尽头,钎焊缝的应力也不均匀。

(2) 由此, 可以看出, 钎焊间隙的大小直接关系到钎焊的质量, 然而,钎焊接触板表面的尺寸精度限制了钎焊间隙的大小。 选择钎焊间隙的大小, 在保证钎焊板表面精度的前提下, 还应考虑熔化钎料与母材的互溶性较大时, 钎焊过程中会发现母材晶间渗透明显。 板状母材截面的渗透速度比板状母材表面快。 目前,零件钎焊接触面一般为机加表面(这显然是由于板轧制过程中的表面应力和晶粒变形)。钎料作长距离流动而形成的钎缝具有自然的排渣作用,形成的钎缝较为致密, 但由于钎缝间隙的限制,钎缝结构往往不均匀。

(3) 由此, 基于以上分析, 根据钎料高温下毛细作用原理,本发明实施例的真空钎焊方法, 在大板面钎焊工件上增加钎焊溢流槽的工艺措施, 板面沟槽周围等距钎焊溢流槽, 焊料在钎焊过程中流动均匀, 从而保证了工件内部的焊接质量, 批产成品率显著提高。

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