低熔點鋁硅基釬料的研究.pdf

1、鋁合金是交通工具實現(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濕性、流動性、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是熔點高，焊接接頭強度低。本文在Al-Si基釬料的基礎(chǔ)上添加一些合金元素，以期進一步降低釬料熔

2、化溫度，改善釬料脆性，提高釬料的潤濕性和接頭強度。 本文以Cu、Si、Ni及稀土元素作為添加元素，設(shè)計了4因子5水平的正交實驗并熔煉了25組成分的試樣，應(yīng)用熱分析儀測定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元素對具體釬料熔點的影響。通過研究Cu、Si、Ni、Mg和稀土元素對Al-Si釬料熔點的影響，選取了9種熔點低于535℃，熔化溫度區(qū)間比較窄的釬料

3、作進一步工藝性能試驗。 以6063鋁合金為母材，對GB11364-89標(biāo)準(zhǔn)篩選出的4種釬料進行鋪展性試驗；按GB11363-89標(biāo)準(zhǔn)測定釬焊接頭剪切強度，并與常規(guī)釬料HL401進行對比，確定了熔點低、釬焊性能好、接頭強度高的低熔點鋁合金釬料成分配方。 試驗結(jié)果表明：合金元素的添加，能夠降低Al-Si基釬料的熔點，各元素含量對釬料液相線溫度影響的主次順序為Cu、Ni、Si、RE；稀土元素的加入，使晶粒細化，減少單位晶界面積

4、上雜質(zhì)元素的偏聚，促進過剩相晶粒變薄，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。 研制出的釬料潤濕性好，焊接的接頭剪切強度達60MPa以上，高于HL401實測的54MPa。其中Al-8.5Si-25Cu-1Ni-0-45RE釬料的熔點為530.15℃，具有熔點低、熔化溫度區(qū)間