标题铝合金梭焊工艺中的重要问题探讨摘要本文主要讨论了使用Al12SiAl96Si20Cu和Al7Si20Cu2Sn作为焊料进行6061铝合金梭焊时的接头强度与填充金属的熔化温度之间的关系结论指出，要提高接头强度，需选择正真适合的填充金属，并采取了适当的焊接技术关键词铝合金梭焊，接头强度，填充金属熔化温度，焊接技术，接头强度与填充金属熔化温度的关系

　　【摘要】本次试验争论用Al-12Si,Al-9.6Si-20Cu,andAl-7Si-20Cu-2Sn作为焊料在低于550摄氏度的较低温度下钎焊6061-T6铝合金时的接头强度。然后把这些钎焊街头经过拉伸试验之后放在扫描电子显微镜下进展观看。用Al-7Si-20Cu-2Sn作为焊料的钎焊接头在504到526摄氏度之间比传统的Al-12Si焊料有更好的完整性。结果说明经过T6处理的6061铝合金作为母材并且用这种的钎焊钎料在550℃钎焊并保温60分他的接头强度大约为121MPa。

　　由于铝及铝合金的这些特点，例如高强度、低本钱和优越的耐腐蚀，因此铝及铝合金被广泛的应用在航空、汽车、建设等行业。同时,因他们的导热性能好,他们往往被用做热交换器。钎焊已被视为最重要的一个参与铝组件生产的方法。铝钎焊中可用填充金属通常是基于一个四周成分为Al-12Si共晶成分的铝合金系。然而，为实现高强度连接，用铝硅填充金属钎焊时在590℃-610℃温度范围内执行格外见效，这个温度是接近甚至高于大多数铝合金的熔点。因此，铝工件钎焊后将全部或局部熔融，或者它的力学性能会大大下降。

　　报道一种Al-5Si-20Cu-2Ni填充金属的溶化温度在518℃到538℃之内。当用这种

　　填充金属钎焊3001铝合金时能够得到剪切强度超过75MPa的焊件。早些时候，

　　2试验氧化铝陶瓷坩埚中制备的Al-Si-20Cu基填充金属放入一个空气炉中。首先，Al-12Si铝合金在700℃时被溶化，然后升温到1000℃。往熔融的Al-Si-20Cu合金中参与约占总重量20％的铜。其次，最终的Al-7Si-20Cu-2Sn成分被扔进一个不锈钢模具。在以前的作者的文章中说到，通过差热分析得基于Al-Si-20Cu

　　氧化铝陶瓷坩埚中制备的Al-Si-20Cu基填充金属放入一个空气炉中。首先，Al-12Si铝合金在700℃时被溶化，然后升温到1000℃。往熔融的Al-Si-20Cu合金中参与约占总重量20％的铜。其次，最终的Al-7Si-20Cu-2Sn成分被扔进一个不锈钢模具。在以前的作者的文章中说到，通过差热分析得基于Al-Si-20Cu的Al-9.6Si-Cu和Al-7Si-20Cu-2Sn这两种填充金属的熔点范围分别是524℃

　　对这两种填充金属的焊接性进展分析，所用的6061-T6铝合金圆柱式样直径22mm长50mm。预备粘结，试样外表用400的碳化硅砂纸打磨；然后，用蒸馏水清洗式样后快速放入丙酮中浸泡5分钟。表1显示了化学成分、斜线组织的抗拉强度极限。

　　将0.2mm厚的填充金属夹在两个6061-T6铝合金棒中间。的铝合金钎焊在一个线torr，而用传统的Al-12Si填充金属钎焊时温度为600℃。钎焊后，有些式样在T6回火环境下焊后热处理，这固溶体在520℃下保持1.5小时，取出后水淬，然后连续在175℃下持续8小时。观看焊后接头的显微构造用光学显微镜和扫描电子显微镜(SEM)。用10vol.%H3PO4在50℃下浸蚀60s。为了评估连结的强度室温下的平均拉应力极限在拉伸速率为10∧－3每秒下打算并取这3个试件的平均值。图1显示了拉伸试件的试验规模。

　　图二〔a〕在600℃钎焊并保温30分钟后Al-12Si/6061-T6接头在扫描电镜显微

　　表16061-T6合金的化学组成、斜杠(Ts)和液相线(T),极限抗拉强度(σUTS)

　　传统的Al-12Si填充金属有一个共晶点大约是577℃；因此，钎焊过程不会在550℃不会被应用。用这种填充金属钎焊温度上升到600℃时6061-T6铝合金才能结合。然而，结合强度大约保持在60MPa。明显，在这种条件下钎焊6061-T6铝合金会造成质量很差的接头。图2说明在600℃下保温30分钟Al-12Si/6061-T6钎焊接头的拉伸断裂外表的照片上能够正常的看到其包含着很多黑暗的区域。当钎焊温度仅稍高于Al-12Si焊料的液相线Si焊料的润湿性相比于6061-T6焊料是差的，这导致了在钎焊区域形成空隙并具有较低的强度。然而，当钎焊温

　　度远超过600℃是并不适用和不切实际的，由于这将使6061铝合金工件在工业炉

　　图3(a)在550℃钎焊并保温30分钟后Al-9.6Si-20Cu/6061-T6接头在扫描电镜显微镜下的拉伸断裂外表图片，〔b〕为〔a〕扩大后的细节图片

　　T6回火条件：解决方案是放置在520℃中1.5小时、水淬，然后置于175℃中

　　30分钟钎焊后的断口组织的显微观看。由于钎焊温度仅仅比这种填充金属的熔点

　　〔543℃〕高7℃，外表的某些区域是离开的无粘接的并且掩盖有填充金属中的凝固沙粒，显示在图3中。在这种状况下，表格2中显示了结合强度，是相当低。把钎焊时间从30分钟增加到60分钟，你将觉察焊后热处理的T6铝板的粘结强度从41MPa提升到56MPa。端口处显示外表的某些区域照旧没有被连接。在这种状况下〔图4〕一些区域很多不易觉察的断裂将会消灭，这在某种程度上预示着在这一些地方将形成好的钎焊接头。在使用Al-9.6Si-20Cu作为焊料的状况下，只有钎焊温度提升到570℃才可以获得一个令人满足的钎焊接头。当Al-7Si-20Cu作为焊料在550℃焊接

　　6061-T6铝合金焊接时间为30分钟时，结合强度将提高到62MPa。图5显示在用Al-7Si-20Cu-2Sn作为焊料时浅凹断裂将有小幅度的提高。然而，当钎焊时间延长到60分钟并且经过一个后热处理，这接头强度提高到

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