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鋁管行情

6061鋁板表面鋪展性、提高釬焊接頭質量
點擊次數:3584          更新時間:2018/6/25     發布人:admin

6061鋁板固相線為582℃,而常規鋁基釬料的釬焊溫度均高于6061鋁板固相線,釬焊過程容易使6061鋁板母材發生熔蝕并導致接頭軟化,嚴重影響接頭性能。本文旨在開發中溫鋁基釬料,以降低Al-Si-Zn釬料熔點、改善Al-Si-Zn釬料在 6061鋁板表面鋪展性、提高釬焊接頭質量為目的,研制Al-Si-Zn釬料并探索其釬焊工藝。 本文首先研究了Si對Al-xSi-Zn釬料液固相線及在6061鋁板上的鋪展性能的影響規律,研究結果表明:Al-xSi-Zn釬料的液相線隨著釬料中Si含量的增加而降低,當Si的含量超過3%后,液相線降至549℃而后趨于平穩。而固相線隨Si含量的增加先升高后降低。同時,釬料的熔化區間先縮短后變寬。


Al- xSi-Zn釬料在6061鋁板上的鋪展面積呈先增大后減小的趨勢。當釬料中Si含量為4%時,釬料液相線最低且釬料的鋪展面積最大。Al-xSi-Zn釬料中相組成為α -Al固溶體、η-Zn固溶體和單質Si。釬料中Si含量的變化只改變單質Si的形貌和分布。 Al-xSi-Zn/6061釬焊接頭中,Al-4Si-Zn/6061接頭具備最佳抗剪強度,達到160.23MPa。當釬料中Si的含量不斷增加時,界面上柱狀的α-Al固溶體和分布于焊縫中的樹枝狀α-Al固溶體均會不斷得到細化,同時,焊縫中共晶組織比例不斷升高。共晶組織的硬度最大,其值隨釬料中Si含量增加而增加。當釬料Si的含量達到6%時,焊縫共晶組織中因含有過多的硬質Si而導致其接頭力學性能下降,并且釬焊接頭由原先的韌性斷裂逐漸向脆性斷裂轉變。 Al-4Si- Zn釬料的釬焊工藝試驗結果表明:不同釬焊溫度及冷卻速度條件下得到的Al- 4Si-Zn/6061焊縫顯微組織均由垂直界面生長α-Al固溶體、焊縫中的樹枝狀 α-Al固溶體和共晶組織組成,其中共晶組織由α-Al固溶體和單質Si組成,單質Si均勻分布在共晶組織中。相同釬焊溫度條件下,爐冷得到的焊縫組織中樹枝狀α-Al固溶體最粗大,且焊縫中共晶組織比例最低,而空冷得到的焊縫組織樹枝狀α-Al固溶體最為細小,其中含有大量的共晶組織。水冷得到的α-Al固溶體主要為樹枝狀且沿焊縫和基體界面法線方向垂直生長。隨著冷卻速度增大,接頭抗剪強度隨之增大,其中水冷得到接頭的抗剪強度最大。水冷和空冷條件下,釬焊溫度由570℃升至590℃,當釬焊溫度為580℃時,接頭抗剪強度最大。爐冷時,釬焊溫度對接頭的抗剪強度影響不大。 在5~15min保溫范圍內,不斷粗化的α-Al固溶體和分布更加彌散的共晶組織使得接頭抗剪強度逐漸遞增。在15~60min范圍內,由于6061母材在580℃保溫時間過長,導致母材熔蝕加劇,軟化嚴重,因而在此范圍內接頭抗剪強度呈下降趨勢。Al-4Si-Zn釬焊6061鋁板最佳工藝為:釬焊溫度580℃,保溫15min,水冷。

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