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泡沫鋁釬料的選擇

釬料的選擇對釬焊接頭的質(zhì)量和性能具有重要作用。釬料應滿足以下要求：

A.具有合適的熔化溫度范圍，液相線溫度應比母材固相線溫度低幾十度，釬料自身的熔化溫度范圍較窄。

B.在釬焊溫度下對母材有良好的潤濕性、鋪展性和填縫能力。

C.在釬焊過程中與母材的相互作用能形成良好的焊縫。

D.成分均勻穩(wěn)定，加熱時不易揮發(fā)，不含有毒有害元素。

E.形成的釬焊接頭能滿足其力學性能、耐腐蝕性能要求。

F.具有良好的工藝性，便于加工成合適的形狀。

G.價格適當，具有良好的經(jīng)濟性。

鋁用軟釬料一般以低熔點金屬如Sn、Zn等為基體，形成的接頭在成分、組織及電極電位方面與泡沫鋁相差很大，易發(fā)生電化學腐蝕。低碳鋼的釬焊性很好，軟釬焊多用Sn基釬料，釬焊溫度低，對母材無影響，但接頭強度低，且界面區(qū)有金屬問化合物FeSn生成，很脆。因此，選擇軟釬料不合適。

Al-Si共晶點溫度為577°C士1°C，以Al為基的Al-Si系合金是目前使用最普遍的一種鋁用硬釬料。AI-Si系釘料的潤濕性、流動性、可加工性、接頭的耐蝕性均較好。釬料中的Si能提高接頭的抗蠕變能力，對接頭性能有利。因此，氮氣保護爐中釬焊和火焰釬焊均選擇Al-Si系釬料。

鋁的真空釬焊通常采用含Mg的Al-Si-Mg釬料，另往真空室內(nèi)投放顆粒狀或塊狀金屬Mg，然后進行加熱，利用Mg蒸氣進一步降低殘余氧氣及水蒸氣的分壓，還原氧化膜三氧化二鋁。但是，釬料中的Mg和Mg蒸氣的存在也會帶來不利影響。主要表現(xiàn)在以下幾個方面:

A.Mg元素對泡沫鋁/鋼釬焊接頭的強度影響很大。Mg會增加接頭中形成金屬間化合物的傾向，隨鋁合金中含Mg量的增加，焊接接頭強度明顯降低。

B.真空釬焊過程中需要持續(xù)抽真空，Mg蒸氣會逸出不密封的不銹鋼工藝盒，被吸入擴散泵，造成爐膛和硅油污染。

C.實驗和實際生產(chǎn)過程中，大型設備需要有人值守，Mg蒸氣排出到爐外可能被吸入人體內(nèi)，具有潛在的危險性。

D.Mg蒸氣的使用造成了焊接成本升高。

基于以上考慮，也為了與氮氣保護爐中釬焊和火焰釬焊進行對比，將釬料選定為不含Mg的Al-Si系釬料。釬料為箔狀，以利于釬焊時的原位填縫，從而克服泡沫鋁棱壁引起的釬料流布不良問題。