低熔點(diǎn)鋁硅基釬料的研究.pdf

1、鋁合金是交通工具實(shí)現(xiàn)輕量化目標(biāo)的首選材料，而釬焊是鋁合金常用的焊接方法之一。由于鋁合金表面存在致密的氧化膜，常用鋁合金釬料和母材熔點(diǎn)相差不大，釬焊溫度難以控制等原因，使得鋁合金的釬焊性較差。這已成為制約鋁合金應(yīng)用的瓶頸。 Al-Si釬料因具有良好的潤(rùn)濕性、流動(dòng)性、可加工性和釬焊接頭的抗腐蝕性，應(yīng)用非常廣泛，但Al-Si共晶合金釬料的缺點(diǎn)是熔點(diǎn)高，焊接接頭強(qiáng)度低。本文在Al-Si基釬料的基礎(chǔ)上添加一些合金元素，以期進(jìn)一步降低釬料熔

2、化溫度，改善釬料脆性，提高釬料的潤(rùn)濕性和接頭強(qiáng)度。 本文以Cu、Si、Ni及稀土元素作為添加元素，設(shè)計(jì)了4因子5水平的正交實(shí)驗(yàn)并熔煉了25組成分的試樣，應(yīng)用熱分析儀測(cè)定25組釬料的相變溫度，以極差分析方法研究了合金元素對(duì)Al-Si基合金熔化溫度的影響。通過加入一定量的Mg元素，研究Mg元素對(duì)具體釬料熔點(diǎn)的影響。通過研究Cu、Si、Ni、Mg和稀土元素對(duì)Al-Si釬料熔點(diǎn)的影響，選取了9種熔點(diǎn)低于535℃，熔化溫度區(qū)間比較窄的釬料

3、作進(jìn)一步工藝性能試驗(yàn)。 以6063鋁合金為母材，對(duì)GB11364-89標(biāo)準(zhǔn)篩選出的4種釬料進(jìn)行鋪展性試驗(yàn)；按GB11363-89標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定釬焊接頭剪切強(qiáng)度，并與常規(guī)釬料HL401進(jìn)行對(duì)比，確定了熔點(diǎn)低、釬焊性能好、接頭強(qiáng)度高的低熔點(diǎn)鋁合金釬料成分配方。 試驗(yàn)結(jié)果表明：合金元素的添加，能夠降低Al-Si基釬料的熔點(diǎn)，各元素含量對(duì)釬料液相線溫度影響的主次順序?yàn)镃u、Ni、Si、RE；稀土元素的加入，使晶粒細(xì)化，減少單位晶界面積

4、上雜質(zhì)元素的偏聚，促進(jìn)過剩相晶粒變薄，并改變其網(wǎng)狀分布；Mg元素因破壞了釬劑活性，導(dǎo)致釬料鋪展性較差；Al-Si-Cu-Ni-RE系釬料的成分主要為α(Al)相，Si相，θ(CuAl<,2>)，相成分的分布隨合金元素加入量的變化而變化。 研制出的釬料潤(rùn)濕性好，焊接的接頭剪切強(qiáng)度達(dá)60MPa以上，高于HL401實(shí)測(cè)的54MPa。其中Al-8.5Si-25Cu-1Ni-0-45RE釬料的熔點(diǎn)為530.15℃，具有熔點(diǎn)低、熔化溫度區(qū)間