納米氟鋁酸鉀鋁釬劑的制備與研究.pdf

1、鋁及鋁合金釬焊在機(jī)械、電子、家用電器、航空航天等工業(yè)的制造上有著廣泛的應(yīng)用。鋁釬劑的作用在于清除鋁表面的氧化膜和降低熔態(tài)釬料與母材之間的界面張力，以便釬料與母材之間能潤(rùn)濕，達(dá)到釬焊的目的。國(guó)內(nèi)外均對(duì)鋁及鋁合金用釬劑進(jìn)行了廣泛的研究，目前研究的鋁釬劑主要有兩大類，即氯化物釬劑和氟化物釬劑。本文首先對(duì)國(guó)外的一種鋁釬劑產(chǎn)品進(jìn)行剖析，運(yùn)用Y-4Q全自動(dòng)型X射線衍射分析儀、X熒光分析儀對(duì)該釬劑進(jìn)行了相結(jié)構(gòu)和成分分析。結(jié)果表明：該釬劑為由多種氯化物

2、組成的釬劑，主要為BaCl2-KCl-AlCl3系釬劑。 采用氯化鋁、氟化鉀和氫氟酸等原料，利用化學(xué)沉淀法原理，通過(guò)一系列的工藝措施制備了一種納米氟鋁酸鉀釬劑。用DSC-TG分析儀(SDT2960型差示量熱儀)分析釬劑的熱轉(zhuǎn)變過(guò)程及熔點(diǎn)；按照國(guó)標(biāo)GB11364-89《釬料鋪展性及填縫性試驗(yàn)方法》，做鋪展性和填縫性比較試驗(yàn)從鋪展和填縫性能來(lái)評(píng)價(jià)釬焊性能；用JEOL-JSM-6330F型場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡分析粉體顆粒大小及形狀；用

3、Y-4Q全自動(dòng)型X射線衍射分析儀分析物相組成。結(jié)果表明：釬劑粉體平均粒徑為25～40nm，熔點(diǎn)為551℃，主相為K2ALF5·H2O，次相為KAlF4，且晶粒為菱形狀。此外還研究了分散劑對(duì)鋁釬劑粉體的團(tuán)聚的影響。結(jié)果表明：加入分散劑(PEG)有利于改善鋁釬劑粉體的團(tuán)聚。在以上工藝的基礎(chǔ)上用正交法對(duì)制備工藝進(jìn)行了優(yōu)化，結(jié)果表明：反應(yīng)溫度取40℃，溶液濃度取1mol/L，反應(yīng)時(shí)間取2小時(shí)可使鋁釬劑的熔點(diǎn)最低；使釬焊接頭抗拉強(qiáng)度最高的工藝條件

4、為反應(yīng)溫度取40℃，AlCl3溶液濃度取1.5mol/L，反應(yīng)時(shí)間取1小時(shí)。 對(duì)比機(jī)械法、水調(diào)法、燒結(jié)法、熔凝法和化學(xué)沉淀法制備的鋁釬劑，按照國(guó)標(biāo)GB11364-89《釬料鋪展性及填縫性試驗(yàn)方法》，做鋪展性和填縫性比較試驗(yàn)，從鋪展和填縫性能來(lái)評(píng)價(jià)這幾種方法所制備的釬劑的釬焊性能。采用SDT2960型差示量熱儀測(cè)量這幾種方法制備釬劑的熔點(diǎn)。結(jié)果表明：化學(xué)沉淀法有較好的釬焊性能和較低的熔點(diǎn)。 研究了納米鋁釬劑的釬縫組織與力學(xué)

5、性能間的關(guān)系。采用對(duì)接釬焊方法，釬焊LF21鋁合金，把釬焊好的試件于WE-10A液壓式萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)測(cè)試其抗拉強(qiáng)度；用MVK-H3型顯微硬度計(jì)觀察橫截面金相組織；用XL-30FEG型掃描電鏡和DX4I型能譜儀分析焊縫微區(qū)的結(jié)構(gòu)和相組成；用XL-30FEG型掃描電鏡觀察拉伸試樣的斷口形貌。結(jié)果表明：釬焊接頭強(qiáng)度接近母材達(dá)146.2MPa；釬縫組織以α(Al)相、α(Al)+Si二元共晶相為主；釬縫斷裂模式為準(zhǔn)解理斷裂模式。 化學(xué)分析方