钎焊温度和钎料包覆率对铝合金熔蚀的影响

　　　　　　　　　　　钎焊温度和钎料包覆率对铝合金熔蚀的影响 麦小波 1, 2 ,徐向阳 1 ,金宗哲 1 ,冯宗会 2 (11北京交通大学 机械电子控制工程学院 材料科学与工程研究所 ,北京 　100044; 21浙江银轮机械股份有限公司 ,浙江 天台 　317200) 摘要 :研究了汽车发动机铝油冷器钎焊温度和钎料包覆率对钎焊质量的影响 ,借助金相显微镜对钎缝组织进行了 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 。结果 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明 ,钎焊温度从 595℃提高到 615℃时 ,熔蚀率从 10%提高到 25% ,虚焊率从 10%降低到 2% ;钎料 包覆率从 8%提高到 16%时 ,熔蚀率从 25%提高到 50%。钎焊温度和钎料包覆率的提高促进了元素扩散和铝合 金的溶解 ,导致熔蚀加剧。综合考虑钎焊温度和包覆率的影响 ,钎焊温度选择 600～605℃,钎料包覆率选择 8% ～10%可以满足技术 要求 对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗 。 关键词 :铝合金 ;钎焊 ;熔蚀 ;钎焊温度 ;钎料包覆率 中图分类号 : TG454　　文献标识码 :A　　文章编号 : 025426051( 2005) 1220013203 Influence of Braz ing Tem pera ture and C ladd ing Ra tio of F iller M eta ls on M elting Erosion of A lum inum A lloy MA I Xiao2bo1, 2 , XU Xiang2yang1 , J IN Zong2zhe1 , FENG Zong2hui2 (11 Institute of Materials Science and Engineering, School of Mechanical, Electronic and Control Engineering, Beijing J iaotong University, Beijing 100044, China; 21Zhejiang Yinlun Machinery Co1, L td, Tiantai Zhejiang 317200, China) Abstract: The influence of brazing temperature and cladding ratio of fillermetals on brazing quality of alum inum oil cool2 er for automobile engine was researched1The brazing weld m icrostructure was analyzed by op tical metallographic m icro2 scope1The results show that with the increased brazing temperature from 595℃ to 615℃, the melting erosion rate increa2 ses from 10% to 25% , the false brazing rate decreases from 10% to 2% 1A s the cladding ratio of filler metals is in2 creased from 8% to 16% , the melting erosion rate increases from 25% to 50% 1The increasing both brazing temperature and cladding ratio of cladding metals p romotes the element diffusion and solution of alum inum alloy1A s a result, the melt2 ing erosion ratio increases1Considering synthetically influence of brazing temperature and cladding ratio, the brazing qual2 ity can be ensured when brazing at 600～605℃ and with 8% ～10% cladding ratio1 Key words: alum inum alloy; brazing; melting erosion; brazing temperature; cladding ratio of filler metals 作者简介 :麦小波 (1979109—) ,男 ,广西桂林人 ,硕士研究生 , 主要从事铝合金钎焊的研究。E2mail: maixiaobo1@ 1631com　 联系人 :徐向阳 ,电话 : 010251687034 基金项目 :北京交通大学人才基金 (2004RC040) 收稿日期 : 2005206228　　油冷器是冷却汽车发动机机油或润滑油的热交换装置。其中铝油冷器质量轻 ,比强度高 ,换热率高 ,耐腐蚀 ,已在欧美国家得到广泛采用。而国产汽车仍以铜和不锈钢热交换器为主 ,铝化率较低 [ 1 ]。铝油冷器的焊接通常采用连续炉气体保护钎焊 [ 2～4 ] ,目前存在的主要问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 是熔蚀。熔蚀导致产品产生凹坑 ,严重时甚至将产品熔穿 ,后果严重 ,因此控制熔蚀具有重要意义。钎焊温度和钎料包覆率是影响铝合金熔蚀的重要因素。降低钎焊温度和钎料包覆率可以减轻熔蚀 ,但是温度过低或钎料过少又会造成大量虚焊 ,二者矛盾比较突出。本文对铝合金钎焊温度和钎料包覆率的影响进行了研究 ,分析了熔蚀和虚焊随钎焊温度和钎料包覆率的变化规律。 1　试验材料及 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 试验材料是由 AA3003和 AA4045铝合金构成的双复铝箔 [ 5 ]。其中 AA3003作为基材 , AA4045作为钎料 ,二者经轧制成型 ,钎料附着于基材表面。双复铝的结构见图 1所示 ,材料化学成分见表 1。钎剂选用由K3 A lF6 和 KA lF4 共晶熔盐组成的 Nocolok氟铝盐钎剂 [ 6 ]。 图 1　双复铝横截面示意图Fig11　Schematic of cross section of double2compositealum inum alloy　　钎焊设备为 LWL2600型氮气保护连续炉。钎焊温度选用 595℃, 605℃和 615℃。钎料包覆率选用8%、12%和 16%。原材料经清洗、烘干、装配后 ,在水 31《金属热处理 》2005年第 30卷第 12期 稀释的钎剂悬浮液中浸泡一定时间后取出烘干 ,放入 连续炉中钎焊。焊后在 115MPa气压下保持 20 s,如果 期间出现泄漏或变形即为虚焊。从钎焊件上取样制备 金相样品 ,用 XTL2330型体视显微镜、CMM 220金相显 微镜和 CF22000C型图像处理软件分析熔蚀形貌 ,测 量熔蚀率。 表 1　试验母材和钎料的化学成分 (质量分数 , %) Table 1　Chem ica l com position s of tested substra te and f iller m eta ls ( wt%) Si Fe Cu Mn Zn Mg A l AA3003母材 ≤016 ≤017 0105～0120 110～115 ≤0110 — Bal1 AA4045钎料 910～1110 ≤018 ≤0130 ≤0105 ≤0110 ≤0105 Bal1 2　试验结果 211　钎焊温度的影响 熔蚀率和虚焊率随钎焊温度和钎料包覆率的变化 分别见图 2和图 3 (在钎料包覆率较高的条件下 ,虚焊 率趋于零 ,故未给出虚焊率曲线 )。不同工艺条件下 熔蚀形貌分别见图 4和图 5。图中浅色基体为铝合金 图 2　熔蚀率和虚焊率与钎焊温度的关系 Fig12　B razing temperature vs melting erosion ratio and false brazing ratio 的回复与再结晶组织 ,深色网状花纹组织为 A l2Si共 晶组织 ,块状组织为α2A l[ 7, 8 ]。钎焊后 ,网状花纹 A l2Si 共晶组织和α2A l取代了原来铝合金基体。 图 3　熔蚀率随钎料包覆率的变化 Fig13 Variation of melting erosion ratio with cladding ratio of filler metals 　　图 4a～c的钎料包覆率均为 8% ,钎焊温度有不 同变化。从图 4a来看 ,钎焊温度在 595℃时 ,熔蚀较 轻 ,熔蚀率为 10% (见图 2)。但是焊缝凹陷 ,不够饱 满 ,虚焊率较高 ,达到 10 % ;从图 4 b来看 ,钎焊温度 图 4　不同钎焊温度下钎焊焊缝的形貌 (OM照片 ) Fig14　Morphologies of brazing welded bead under various brazing temperatures (OM images) ( a) 595℃　　 ( b) 605℃　　 ( c) 615℃ 605℃时 ,熔蚀程度增加 ,熔蚀率为 16% ,但仍处于技 术条件允许的范围内。从焊缝形态来看 ,填缝效果较 好 ,虚焊率显著降低 ,仅为 2% ;从图 4c来看 ,钎焊温 度 615℃时 ,熔蚀更加严重 ,高达 25% ,已超出技术条 件允许的范围。 212　钎料包覆率的影响 钎焊温度为 615℃,钎料包覆率分别为 8%、12% 和 16%时 ,钎焊焊缝的形貌见图 4c、图 5a和图 5b。从 图 4c来看 ,钎料包覆率 8%时 ,熔蚀率为 25% ,大量α2 A l相和 A l2Si共晶相一起填充钎缝并占据了原来铝合金基体的位置 ;从图 5a来看 ,钎料包覆率为 12%时 ,虽然虚焊率很低 ,但是熔蚀严重 ,熔蚀率达到 35% ;从图 5b来看 ,钎料包覆率为 16%时 ,熔蚀已十分严重 ,熔蚀率高达 50% ,直观上看就像是大块的铝基体脱落并掉入钎料组织中。由以上分析可以得出 ,随钎焊温度和钎料包覆率降低 ,熔蚀减轻 ,虚焊率增加。反之 ,熔蚀增加 ,虚焊率减小。综合考虑熔蚀和虚焊两个方面的要求 ,最高钎 41 《金属热处理 》2005年第 30卷第 12期 图 5　不同钎料包覆率下钎焊焊缝的形貌 (OM照片 ) Fig15　Morphologies of brazing weld beaded under various cladding ratio of filler metals (OM images) ( a) 12% 　 ( b) 16% 焊温度应为 600～605℃,钎料包覆率应为 8% ～10%。 3　分析与讨论 母材在液态钎料中的溶解量可用下式表示 [ 9 ] : G =ρC V S (1 - e- αtS V ) 式中 : G—单位面积母材的溶解量 ;ρ—液态钎料的密 度 ; C—母材在液态钎料中的溶解度 ; V—液态钎料的 体积 ; S—液、固相的接触面积 ;α—母材原子在液态钎 料中的溶解系数 ; t—液态下接触时间。 由公式可知 ,温度和钎料体积直接影响熔蚀程度。 要减轻熔蚀 ,就要降低钎焊温度和钎料包覆率 ;反之 , 温度太低 ,钎料太少 ,又会出现虚焊现象。在控制熔蚀 程度的同时又要减轻虚焊 ,就必须选择适当的钎焊温 度和钎料包覆率。钎焊温度从 615℃降低至 595℃,熔 蚀降低 ,虚焊率升高。这是因为温度越高 ,则公式中 C 、α越大 ,母材向液态钎料中的溶解量 G就越大 ,熔 蚀越严重。温度降低 , C、α值减小 ,溶解量 G也随之 减小。当温度降低到 600℃以后 ,温度对熔蚀的影响 逐渐减小 ,虚焊率则明显上升。当钎焊温度降低到 595℃时 ,从熔蚀角度考虑是比较理想的温度 ,但是虚 焊率过高。 随钎料包覆率增大 ,熔蚀程度增大。这是因为钎 料包覆率越大 ,钎料体积 V 越大 ,母材向液态钎料中 的溶解量 G也随之增加 ,熔蚀越严重。反之 ,随钎料 厚度减小 ,则溶解量 G减小 ,熔蚀减轻。钎料包覆率 超过 16%后 ,熔蚀程度比较严重 ,钎料包覆率小于 8% 时 ,容易出现填料不足和虚焊。 4　结论 (1) 随钎焊温度降低 ,熔蚀减轻 ,温度降低到 595℃,熔蚀率趋于稳定 ,虚焊率则显著上升。随钎料 包覆率降低 ,熔蚀减少 ,虚焊率上升。 (2) 铝合金 AA4045钎焊铝合金 AA3003,钎焊温 度应为 605℃,钎料包覆率应为 10%。此时的熔蚀率 为 16% ,虚焊率小于 2%。 参考文献 : [ 1 ]　赵海军 ,刘 　磊 ,等. 汽车铝质热交换器的研究进展 [ J ]. 焊接技术 , 2004, 33 (2) : 325. 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[ 9 ]　邹 　僖. 钎焊 [M ]. 北京 : 机械工业出版社 , 1988. 第九届全国典型零件热处理技术交流会暨第六届物理冶金学术报告会征文通知 由全国热处理学会典型零件热处理技术委员会和物理冶金技术委员会联合主办的“第九届全国典型零件热处理技术交流会暨 第六届物理冶金学术报告会 ”拟于 2006年 8月在江西九江市召开。现开始征文 ,要求 : ①征文内容 :材料的成分、组织与性能及其 环境影响的研究 ;物理冶金研究进展及方法研究 ;零件材料制备、选择及其热处理工艺、技术与设备 ;典型零件的失效分析、寿命预 测及预防。会议将印刷论文集。②征文要求 :论文需在 A4纸上激光打印 ,四周留出 3cm的空边 ;论文前附约 250字的摘要 ;照片图 表必须清晰 ;论文未公开发表。来稿一律不退 ,请自留底稿。 会议将邀请我国热处理行业的知名专家、学者、教授做专题报告和技术讲座。欢迎广大热处理同行及材料科学工作者参加会 议。欢迎相关企业到会进行样本展示和信息发布。论文截止日期 : 2006年 3月底 联系人及地址 : (710049)西安交通大学材料学院 　冯忠信 (029282660358) ,胡志忠 (电话 : 029282660427) 51《金属热处理 》2005年第 30卷第 12期