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真空钎焊的机制及金属吸气剂的采用【资讯】桥梁管材

2020-08-05

2016-06-28 19:43:51来源: 贤集网

铝合金真空钎焊是在高真空中进行的。经过仔细清洗的铝合金表面,在真空高温条件下不容易生成较厚的氧化膜,钎料无需钎剂就能润湿基体金属表面,达到钎焊目的。铝合金真空钎焊的温度高于钎料液相线而低于母材固相线钎焊时,钎料熔化为液态而母材保持为固态。

液态钎料在母材的间隙中或表面上润湿、毛细流动、填充、铺展与母材相互作用,冷却凝固形成牢固的接头,从而将母材连接在一起。由于铝对氧的亲和力很大,清洗后表面上仍然存在极薄的氧化膜。但是铝的线膨胀系数比氧化铝的线膨胀系数大2~3倍,此时的氧化铝膜具有不完整性。

在高温下,氧化膜被拉裂变细,不完整性加剧。同时,溶解在铝中的氢从晶粒边界逸出,造成氧化膜与基体金属的结合松弛。熔化后的钎料,通过扩散渗透作用破坏氧化铝膜,并通过熔化钎料的表面张力将氧化膜从接头区排除。这就是真空钎焊的机制,即物理-机械破坏氧化膜机制。

美国的Alcoa公司研究室对大批可作为活化剂的金属进行试验后确定,Pr、Sc、Sm、Ca、Be、La、Nd、Mg、Sr、Ce、Li等金属,都可作为铝合金钎焊时的活化剂,并证明金属活化剂与氧化铝的还原反应是促进钎焊的主要机制。

在能加速铝钎焊的金属活化剂中,Mg的蒸气压力高,在真空下容易蒸发,有助于去除Al2O3,且价格较低,因此成为目前铝合金真空钎焊中普遍采用的活化剂。Mg作为活化剂,可以用小颗粒纯镁直接放在接头旁使用,或以镁蒸气形式引入钎焊区,也可以作为合金元素加入Al-Si钎料中。

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