本文涉及一種含鎂鋁合金的釬焊方法。本方法的鋁合金釬焊可用于熱交換器的制造。

傳統(tǒng)上，包括堿金屬和堿土金屬的氯化物鹽用作鋁合金釬焊的助焊劑。然而，這種氯化物鹽是一種水溶性材料。因此，應(yīng)在釬焊操作完成后立即用熱水、硝酸或水從工件上清除此類助焊劑，因此此類助焊劑需要使用復(fù)雜的清潔操作。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，這種由氟鋁酸鉀制成的助焊劑不能用于包括鎂在內(nèi)的鋁合金的釬焊。當(dāng)由氟鋁酸鉀制成的助焊劑用于這種釬焊時(shí)，這種助焊劑使釬焊過(guò)程效率低下。
                                                                     

鋁合金中包含的鎂成分是必需的，以增加合金的強(qiáng)度。例如，汽車空調(diào)冷凝器的汽車熱交換器的連接器采用包括鎂在內(nèi)的鋁合金來(lái)提高其強(qiáng)度。由于希望連接器的強(qiáng)度高于冷凝器的其他部件，因此連接器由鋁（Al）-鋅（Zn）-鎂（Mg）的合金制成，例如鋁合金A7004（AA標(biāo)準(zhǔn)）。圖顯示了典型鋁合金的拉伸強(qiáng)度與其中包含的鎂量之間的關(guān)系。如圖所示，這種具有足夠強(qiáng)度的鋁合金具有大于1.0的鎂重量比。

從該圖中可以明顯看出，不銹鋼具有與陶瓷材料Al2 O3的熱膨脹系數(shù)有很大不同。這與金屬合金NiFe42和NiCoFe形成鮮明對(duì)比，后者專為與陶瓷材料的釬焊結(jié)合而開(kāi)發(fā)。從圖中還可以明顯看出，對(duì)于大多數(shù)材料，膨脹差異隨著溫度的升高而增加。因此，可以通過(guò)保持盡可能低的釬焊溫度來(lái)部分補(bǔ)償膨脹差異的問(wèn)題。

盡管在此實(shí)例中從800°C的溫度開(kāi)始，但示出的示意圖與中基本相同。此外，假設(shè)在此溫度下，不同的材料已粘合在一起并因此具有相似的尺寸，則冷卻將意味著由于長(zhǎng)度的變化將產(chǎn)生應(yīng)力。根據(jù)室溫下的長(zhǎng)度差和相關(guān)材料的彈性模量，可以計(jì)算出室溫下的應(yīng)力。

圖2的示意圖同樣表明，在延展性金屬的情況下，例如不銹鋼，由長(zhǎng)度變化的差異引起的部分應(yīng)力可以通過(guò)金屬的內(nèi)部流動(dòng)來(lái)補(bǔ)償。通過(guò)注意接頭中的金屬部分盡可能保持延展性，可以減少膨脹差異的問(wèn)題。

在圖3中示出了真空開(kāi)關(guān)，其中密封蓋5和6分別已根據(jù)本文的方法粘合到陶瓷屋1上。除了陶瓷室1和密封蓋5和6之外，真空開(kāi)關(guān)通常還包括實(shí)質(zhì)上固定和可移動(dòng)的觸點(diǎn)2和3，分別與相關(guān)的接觸桿、用于活動(dòng)接觸桿的真空密封通道所需的波紋管7和用于保護(hù)陶瓷屋1的篩網(wǎng)4。為了提高耐腐蝕性，密封蓋 5 和 6 由奧氏體不銹鋼制成。

為了在低溫下進(jìn)行釬焊，密封蓋已在高真空和極無(wú)油的環(huán)境中退火，因此，當(dāng)選擇每毫米材料厚度約一小時(shí)的退火處理持續(xù)時(shí)間時(shí)，可以獲得最佳結(jié)果。氧化鉻的表皮解離，使密封蓋在約800°C的溫度下變得可釬焊，而材料變得延展性，以至于密封蓋的內(nèi)部塑性變形可以部分補(bǔ)償應(yīng)力。

為了進(jìn)一步補(bǔ)償根據(jù)本發(fā)明的接頭中的應(yīng)力，使用直接毗鄰釬焊平面并延伸到具有特殊尺寸的釬焊縫的整個(gè)長(zhǎng)度的密封帽的一部分。

從釬焊平面測(cè)量，該部分延伸超過(guò)與材料厚度d固定相關(guān)的高度h。該比率可以變化為材料厚度d的5至15倍，但優(yōu)選為材料厚度d的10倍。通過(guò)這種方式，可以通過(guò)使密封蓋5和6的相關(guān)部分分別與陶瓷房屋1相鄰，以相對(duì)于釬焊平面采取一些傾斜位置來(lái)實(shí)現(xiàn)可選應(yīng)力。

如果高度h小于上述高度，則端蓋5和6由于應(yīng)力而從陶瓷房1上剪切的風(fēng)險(xiǎn)將大大增加。

其中端蓋作為一個(gè)整體滿足材料厚度d的要求。然后，平行于接觸平面的端蓋部分必須位于距釬焊平面的最小距離處。

根據(jù)上述方法，不銹鋼和陶瓷材料之間可以用簡(jiǎn)單的方式產(chǎn)生非常好的粘合。盡管本發(fā)明的方法在真空開(kāi)關(guān)的情況下提供了非常好的可能性，但其他可能的應(yīng)用是可以想象的，例如在真空放電裝置中。此外，應(yīng)該注意的是，可以使用其他陶瓷材料代替Al2 O3。