不論國內(nèi)外對6061鋁合金的研究主要都針對三個方面:釬料、釬劑和工藝方法。目前廣泛采用的工藝方法主要是真空釬焊和保護(hù)其體爐中釬焊。他們都具有各自的工藝特點。在釬焊時,焊件是依靠熔化活的釬料凝固后連接起來的,因此,焊縫的質(zhì)量在很大程度上取決與釬料。鋁釬料主要以Al-Si合金為主。然后根據(jù)其他工藝性能添加Cu。Ge等元素。經(jīng)過多年的研究實驗,已經(jīng)取得了讓人滿意的成績。在釬焊過程中焊劑也具有不可替代的作用,因此,其也是現(xiàn)在釬焊研究中重要的組成部分,F(xiàn)在釬劑主要是在無腐蝕、不溶性釬劑的基礎(chǔ)上,提高釬劑活性和穩(wěn)定性。
目前廣泛采用的工藝方法主要是真空釬焊和保護(hù)其體爐中釬焊。 真空釬焊,是指工件加熱在真空室內(nèi)進(jìn)行,主要用于要求質(zhì)量高的產(chǎn)品和易氧化材料的焊接。真空釬焊具有如下優(yōu)點:1)真空釬焊,因不用釬劑,顯著提高了產(chǎn)品的抗腐蝕性,免除了各種污染,無公害的處理設(shè)備費,有好的安全生產(chǎn)條件;2)真空釬焊不僅節(jié)省大量價格昂貴的金屬釬劑,而且又不需要復(fù)雜的焊劑清洗工序,降低了生產(chǎn)成本;3)真空釬焊釬料的濕潤性和流動性良好,可以焊更復(fù)雜和狹小通道的器件,真空釬焊提高了產(chǎn)品的成品率,獲得堅固的清潔的工作面;4)與其它方法相比,爐子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及夾具等壽命長,可降低爐子的維修費用;5)適于真空釬焊的材料很多,如:鋁、鋁合金、銅、銅合金,不銹鋼、合金鋼、低碳鋼、鈦、鎳、因康鎳(Inconei)等都可以在真空電爐中釬焊,設(shè)計者根據(jù)釬焊器件的用途確定所需的材料,其中鋁和鋁合金應(yīng)用得最廣泛。 保護(hù)其體爐中釬焊也是現(xiàn)在生產(chǎn)中主要采用的一種工藝方法,因其具有釬焊材料的保護(hù)氣氛很便宜,工廠能大量生產(chǎn),工業(yè)氮基氣氛可以液態(tài)儲存在廠房外面。這些氣氛具有極好防氧化能力,根據(jù)需要可以制成具有約0.2%~1.0%以上范圍內(nèi)任何碳勢的氣氛。這個碳勢范圍足以適應(yīng)所有的碳鋼和低合金鋼,包括釬焊前已經(jīng)滲碳的鋼。當(dāng)所用氣氛的碳勢與工件金屬的碳含量相匹配時,工件金屬釬焊時可既不滲碳也不脫碳。 由于爐中釬焊的保護(hù)氣氛能充分還原鐵的氧化物,所以在用銅釬料釬焊碳鋼時一般不需要使用釬劑。這些氣氛能還原工件表面存在的薄氧化膜,還能在釬焊過程中防止工件表面進(jìn)一步氧化,無氧化表面通常能促進(jìn)熔融態(tài)釬料對工件的潤濕。鉻、錳、鋁和硅的總質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過2%或3%的某些低合金鋼的表面可形成釬劑或鎳鍍層,以便獲得良好的潤濕作用。為了提高生產(chǎn)率,有時用爐中釬焊代替其他釬焊方法。在釬焊的各個階段,包括冷卻階段,爐中釬焊都能精確地控制溫度并使溫度均勻化。在加熱和冷卻過程中,可以提供不同的保護(hù)。在爐子的各個室中或不同區(qū)域內(nèi),還能提供不同的保護(hù)氣氛。這種情況對于保護(hù)氣氛為工業(yè)氮基氣氛時是常用的。
目前,釬料根據(jù)熔點的不同可以分為軟釬料和硬釬料。 軟釬料即熔點低于450℃的釬料。軟釬料主要用于焊接受力不大和工作溫度較低的工件,常用的軟釬料包含鎘銀釬料、鉛銀釬料和鋅銀釬料等。用軟釬料進(jìn)行的釬焊一般也稱為軟釬焊,釬焊接頭強(qiáng)度低,通常小于70MPa。
硬釬料即熔點高于450℃的釬料。硬釬料主要用于焊接受力較大、工作溫度較高的工件。常用的硬釬料有鋁基、銅基等合金。硬釬料進(jìn)行的釬焊一般也稱為硬釬焊,釬焊接頭強(qiáng)度高,通常大于200MPa。
在6061鋁合金釬焊過程中會遇到各種各樣的問題。因此,了解各種缺陷的形成原因是釬焊研究中非常重要的一個方面。在本次實驗中采用的爐中釬焊時主要是釬料流失,其產(chǎn)生原因主要是:1)釬焊溫度過高或保溫時間過長;2)釬料安置不當(dāng)以致未起毛細(xì)作用;3)局部間隙過大。因此,我們應(yīng)該根據(jù)我們實驗中所遇到的問題,及時查找實驗失敗所面臨的原因,及時調(diào)整實驗方法是非常必要的。
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