氟鋁酸銫-氟鋁酸鉀鋁釬劑的合成.pdf

1、在鋁及鋁合金的釬焊過程中，應(yīng)用較廣泛的無腐蝕硬釬劑是Nocolok（KF-AlF3）釬劑。該釬劑熔化溫度558℃，最大不足在于操作溫度（600℃）過高，一多半的鋁合金由于過燒溫度低于600℃而不能用該釬劑。因此，要求無腐蝕、水不溶而熔化溫度又較低的釬劑，成為十余年來釬劑發(fā)展的重要方面。 一個(gè)有可靠應(yīng)用前景的釬劑是CsF-AlF3系。從CsF-AlF3系的相圖可以看出，可用作釬劑的共晶點(diǎn)E2含x（AlF3）=42.0mol％，x（

2、CsF）=58.0mol％，熔化溫度471℃。但CsF的價(jià)格很貴，對(duì)釬劑研究的重點(diǎn)在于降低該類釬劑的成本，同時(shí)又能保證其活性。因此，研究CsF-AlF3-KF三元系釬劑，無論是在進(jìn)一步調(diào)整釬劑的熔化溫度、改善性能和降低釬劑的成本方面，都有很大的意義。大多數(shù)文獻(xiàn)都只從理論方面推測(cè)該三元釬劑的可行性，雖具有一定的指導(dǎo)意義，但并未在實(shí)際應(yīng)用可行性方面做深入研究。關(guān)于以CsF-AlF3-KF系作為釬劑的報(bào)道很少，尤其是作為釬劑在鋁及鋁合金焊接過

3、程中的釬焊未見報(bào)道。 本文以CsF-AlF3-KF三元相圖為基礎(chǔ)，以碳酸銫、碳酸鉀、氫氧化鋁和氫氟酸為原料，用化學(xué)合成法配置了一系列不同摩爾比例的試樣，對(duì)該試樣進(jìn)行熔清和攤流試驗(yàn)，從中選擇能熔清、攤流面積較大、CsF含量較少的FM-2試樣（AlF3：CsF：KF=43mol％：18mol％：39mol％），對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)。采用耐馳STA409PC型差示掃描量熱分析儀測(cè)定了釬劑的熔點(diǎn)；D/MAX2200VPC粉末X射線衍射儀分析其物

4、相組成；S-3400N掃描電子顯微鏡分析顆粒形狀；按照GB11364-89《釬料鋪展性及填縫性試驗(yàn)方法》測(cè)定釬劑的鋪展面積；搭配Zn-Al30的釬料，采用搭接方法，高頻釬焊工業(yè)純鋁，CMT4204型微機(jī)控制電子萬能拉力試驗(yàn)機(jī)測(cè)試其剪切強(qiáng)度。結(jié)果表明：FM-2-4釬劑的熔點(diǎn)為520℃左右，CsF含量較少，成本低，熔點(diǎn)較低；其主相為Cs2KAl3F12，次相為K2AlF5·H2O和KAlF4；釬劑形貌較單一和規(guī)則；560℃時(shí)FM-2-4和F

5、M-2-5的鋪展面積較大，均比540℃大；釬焊接頭剪切強(qiáng)度為55MPa，接近母材強(qiáng)度，滿足實(shí)際釬焊要求。 本文還研究了釬縫組織與力學(xué)性能的關(guān)系，用金相顯微鏡和MH-5D型顯微硬度計(jì)觀察了釬焊接頭的顯微組織并測(cè)試其硬度；JCM-5700型分析掃描電子顯微鏡觀察斷口形貌。結(jié)果表明：FM-2-4（AlF3：CsF：KF=A4：C2：K4）和FM-2-5（AlF3：CsF：KF=A5：C2：K5）釬焊接頭未見有氣孔、夾渣、裂紋等焊接缺陷