Publisher: Administrator Date:2022-09-14
現(xiàn)有技術(shù)的真空釬焊一般在鋁制品中,兩側(cè)或一側(cè)以Al-Si-Mg基JIS 4004合金為芯材,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) 含有這種 Mg 的釬焊材料是使用具有 5% 至 15% 包層率的釬焊板進(jìn)行的。將所述的釬焊片成型為零件,然后組裝到經(jīng)過脫脂處理的芯體上,在真空爐的1.3×10 -3 Pa基礎(chǔ)壓力下在約600°C下加熱進(jìn)行釬焊。
因?yàn)?a target="_blank" title="" href="http://hihiseo.cn/welding/vacuum-brazing.html">真空釬焊是在高溫真空中進(jìn)行釬焊,Mg從400℃附近逐漸從釬料中蒸發(fā),這是為了破壞Al表面的氧化膜,釬焊保證釬料的潤濕性允許。此外,Mg 從釬料中蒸發(fā)后,通過在真空中與 MgO 和殘留氧化氣體(H2O、O2)的反應(yīng)除去,防止釬料表面再次氧化。這些Mg的作用稱為Mg的吸氣劑效應(yīng)。
在此過程中產(chǎn)生的MgO,雖然有一部分通過真空爐的排氣機(jī)構(gòu)排出爐外,但仍有一部分附著在真空爐的冷段上。增加附著量時從爐壁放出的氣體增多,難以獲得良好的釬焊性,難以維持高真空度。
因此本發(fā)明[本發(fā)明要解決的問題,真空釬焊爐需要去除附著在普通爐上的MgO的工作。操作成本極大地影響生產(chǎn)成本,傳統(tǒng)制造商希望減少與真空釬焊一起使用的Mg含量以降低制造成本。
由于深入研究了鎂在真空釬焊工藝中的作用,從上述觀點(diǎn)來看,鎂從外部在高達(dá)釬焊材料的溫度范圍內(nèi)形成熔融圓角以對其進(jìn)行蒸汽處理。發(fā)現(xiàn)可以通過將真空釬焊供給到加熱爐上。結(jié)果發(fā)現(xiàn),可以將MgO減少到在將單一的蠟附著到減少爐中所需的Mg含量。
即,本發(fā)明在使用Al-Si系釬料在真空中加熱釬焊的鋁制品的真空釬焊方法中,加熱爐壓力P(Pa)、制品溫度T( ℃),在滿足P≤3.5×10-5T-7.1×10-3(300℃≤T≤620℃)的條件范圍內(nèi),1×10-5g/升·min以上,1×10- 3g/l·min 對鋁制品進(jìn)行真空釬焊并將以下Mg蒸氣供給加熱爐的方法。并且至少釬焊材料被熔化并且有效地在形成圓角之后的Mg蒸氣之間供給。
在本發(fā)明中,供給Mg蒸汽的溫度范圍在制品溫度300℃以上、620℃以下、鋁制品本身熔融、制品溫度超過620℃時,是無法制造的。而且,在300°C以下不熔化釬焊材料,因?yàn)椴豢赡苓M(jìn)行釬焊。
則爐內(nèi)壓力在公式P≤3.5×10-5T-7.1×10-3(300℃≤T≤620℃)定義的范圍內(nèi),供給Mg蒸氣爐壓力時的溫度超過上式范圍內(nèi),爐內(nèi)氧化性氣體(H2O,O2)較大,Mg的吸氣劑作用產(chǎn)生的大量MgO附著在制品表面,釬料熔入以減少流動時具有阻力的潤濕抑制劑Shiro。
另外,供給Mg量為1×10-5g/L·min以上、1×10-3g/L·min以下、Mg蒸氣供給量不足1×10- 5g/升·min 不能指望得到足夠的Mg。此外,1×10-3g/l·min比剛剛增加的爐內(nèi)污染由較大的Mg和過剩的蒸汽供應(yīng),從而不能解決現(xiàn)有技術(shù)的問題。
這里,當(dāng)根據(jù)上式的井爐壓力低時,如果例如1.3×10 -3 Pa 保持真空度,則可以從更低的溫度供應(yīng)產(chǎn)品溫度的Mg蒸氣。然而,考慮到減少由Mg引起的爐污染,優(yōu)選Mg蒸氣的供給開始溫度為盡可能高的溫度。更具體地,如果在釬焊材料從熔化開始宏觀蠟的流動之前的溫度下供給,則可以獲得足夠的釬焊性能。示例。JIS 3003合金(Al-0.15wt% Cu- 1.1wt% Mn)兩面以JIS 4045合金芯材制成(Al-10wt% Si)厚度為0.6mm,其釬焊材料中復(fù)合率為15% , 寬 15.0 mm, 制備長 55.0 mm 的矩形釬焊板 (O 材料)。并且將釬焊片的長邊a在垂直方向朝向下厚度1.0mm放置,如圖1所示。1、寬20.0mm,在JIS 3003合金制成的底板(2)上,長70.0mm,將釬焊片(1)的長邊的一端放在直徑3mm的圓棒墊片(3)上,另一端經(jīng)受空洞填充試驗(yàn)方法的釬焊加熱直接放置在基板(2)上,通過測量形成的圓角(4)的長度來評價釬焊性。
還供應(yīng)Mg蒸氣,真空釬焊爐(6)和預(yù)熱爐通過閘閥(8)安裝(7)產(chǎn)生的氣體熔化Mg合金,如圖1所示。2 使用。通過打開和關(guān)閉閘閥來調(diào)節(jié)流量。
并評價爐內(nèi)污染情況,真空加熱爐中加熱器的輻射熱將玻璃平板直接放在堅硬的地方撞擊,通過測量加熱釬焊前后的重量變化來進(jìn)行。
另外,與供給Mg蒸氣時的試驗(yàn)片溫度和爐內(nèi)真空度的測定結(jié)果一起,將Mg流量、圓角長度、爐內(nèi)附著量的評價結(jié)果示于表1。
由表1可知,比較例No.14、15是供給Mg蒸氣時的真空度不滿足本發(fā)明所示的式子的情況,分別比較等價的本發(fā)明試驗(yàn)片溫度和Mg流量以No.3,7為例,由于MgO上的氧化膜在蠟流到之前就變厚了,爐附著量多少,也可以看出圓角長度短。
Mg流量小于本發(fā)明的范圍的情況,爐堆積量少,但圓角長度稍微變短。這似乎是因?yàn)?Mg 的吸氣劑效果不夠好。
Mg的流動,相反是超過本發(fā)明范圍的情況,與No.6相比,焊縫長度多,爐附著量也少。
是外殼溫度,供給的Mg蒸氣低于本發(fā)明的范圍。并且與傳統(tǒng)示例相比可以獲得基本相同的圓角長度,而不改變爐沉積量。但是,與相比,由于爐堆積量變大,因此可知不需要從更低的溫度供給Mg蒸氣。
是外殼溫度,供給的Mg蒸氣高于本發(fā)明范圍。與本發(fā)明實(shí)施例4相比,爐沉積量稍少,但圓角長度顯著縮短,這表明在釬焊期間沒有發(fā)揮足夠的吸氣劑效果。
由以上結(jié)果可知,本發(fā)明的釬焊方法與比較例及以往例相比,能夠得到釬焊性良好、爐內(nèi)污垢少的情況。
通過控制向真空加熱爐中的真空釬焊的Mg的供給,能夠更有效地發(fā)揮Mg吸氣劑效果,因此能夠減少M(fèi)g量。不損害真空釬焊性能。因此,可以通過降低爐子的維護(hù)成本來降低鋁制品的制造成本,從而發(fā)揮穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)等工業(yè)上顯著的效果。