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镁铝合金的钎焊方法

发布人:管理员 发布时间:2022-11-11

本文涉及一种含镁铝合金的钎焊方法。本方法的铝合金钎焊可用于热交换器的制造。

传统上,包括碱金属和碱土金属的氯化物盐用作铝合金钎焊的助焊剂。然而,这种氯化物盐是一种水溶性材料。因此,应在钎焊操作完成后立即用热水、硝酸或水从工件上清除此类助焊剂,因此此类助焊剂需要使用复杂的清洁操作。

根据实验结果,这种由氟铝酸钾制成的助焊剂不能用于包括镁在内的铝合金的钎焊。当由氟铝酸钾制成的助焊剂用于这种钎焊时,这种助焊剂使钎焊过程效率低下。
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铝合金中包含的镁成分是必需的,以增加合金的强度。例如,汽车空调冷凝器的汽车热交换器的连接器采用包括镁在内的铝合金来提高其强度。由于希望连接器的强度高于冷凝器的其他部件,因此连接器由铝(Al)-锌(Zn)-镁(Mg)的合金制成,例如铝合金A7004(AA标准)。图显示了典型铝合金的拉伸强度与其中包含的镁量之间的关系。如图所示,这种具有足够强度的铝合金具有大于1.0的镁重量比。

从该图中可以明显看出,不锈钢具有与陶瓷材料Al2 O3的热膨胀系数有很大不同。这与金属合金NiFe42和NiCoFe形成鲜明对比,后者专为与陶瓷材料的钎焊结合而开发。从图中还可以明显看出,对于大多数材料,膨胀差异随着温度的升高而增加。因此,可以通过保持尽可能低的钎焊温度来部分补偿膨胀差异的问题。

尽管在此实例中从800°C的温度开始,但示出的示意图与中基本相同。此外,假设在此温度下,不同的材料已粘合在一起并因此具有相似的尺寸,则冷却将意味着由于长度的变化将产生应力。根据室温下的长度差和相关材料的弹性模量,可以计算出室温下的应力。

图2的示意图同样表明,在延展性金属的情况下,例如不锈钢,由长度变化的差异引起的部分应力可以通过金属的内部流动来补偿。通过注意接头中的金属部分尽可能保持延展性,可以减少膨胀差异的问题。

在图3中示出了真空开关,其中密封盖5和6分别已根据本文的方法粘合到陶瓷屋1上。除了陶瓷室1和密封盖5和6之外,真空开关通常还包括实质上固定和可移动的触点2和3,分别与相关的接触杆、用于活动接触杆的真空密封通道所需的波纹管7和用于保护陶瓷屋1的筛网4。为了提高耐腐蚀性,密封盖 5 和 6 由奥氏体不锈钢制成。

为了在低温下进行钎焊,密封盖已在高真空和极无油的环境中退火,因此,当选择每毫米材料厚度约一小时的退火处理持续时间时,可以获得最佳结果。氧化铬的表皮解离,使密封盖在约800°C的温度下变得可钎焊,而材料变得延展性,以至于密封盖的内部塑性变形可以部分补偿应力。

为了进一步补偿根据本发明的接头中的应力,使用直接毗邻钎焊平面并延伸到具有特殊尺寸的钎焊缝的整个长度的密封帽的一部分。

从钎焊平面测量,该部分延伸超过与材料厚度d固定相关的高度h。该比率可以变化为材料厚度d的5至15倍,但优选为材料厚度d的10倍。通过这种方式,可以通过使密封盖5和6的相关部分分别与陶瓷房屋1相邻,以相对于钎焊平面采取一些倾斜位置来实现可选应力。

如果高度h小于上述高度,则端盖5和6由于应力而从陶瓷房1上剪切的风险将大大增加。

其中端盖作为一个整体满足材料厚度d的要求。然后,平行于接触平面的端盖部分必须位于距钎焊平面的最小距离处。

根据上述方法,不锈钢和陶瓷材料之间可以用简单的方式产生非常好的粘合。尽管本发明的方法在真空开关的情况下提供了非常好的可能性,但其他可能的应用是可以想象的,例如在真空放电装置中。此外,应该注意的是,可以使用其他陶瓷材料代替Al2 O3。


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