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真空钎焊炉工艺的简单讲解

真空钎焊炉工艺的简单讲解

今天我们来简单的聊下真空钎焊炉工艺和应用。
       在了解真空钎焊炉之前呢,我们先来了解下铝的概念。铝的化学活性高,易氧化,压强≥6 ×10-3 Pa 时,在升温过程中,母材和钎料被氧化变为灰色,钎料不能润湿母材。只有在压强≤5 ×10 - 3 Pa 时,并且在500 ℃前缓慢升温,在450 ℃停留30min ,以保证在升温过程中压强保持在≤5 ×10-3 Pa ,才能实现钎焊。


     下面我们开始真正的了解真空钎焊炉,真空钎焊炉的压升率是保证钎焊质量的重要指标,压升率就是把真空炉的压强抽至工作压强,关闭真空系统停止抽气后,单位时间内炉子压强的回升速率,它是体现钎焊炉密封漏气性能的一个技术指标,也称为泄漏率,真空钎焊炉的压升率< 0.3Pa•h - 1可以焊接出质量较高的铝合金零件。如果压升率较大,即使工作压强维持在≤1 ×10-3Pa ,铝合金零件钎焊质量也不易保证。因为大功率的抽气系统可以掩盖密封漏气指标,泄漏进炉内的气体虽然被迅速抽出,但钎焊件还是被氧化。

  在500 ℃~600 ℃升温阶段升温速率对焊接质量有重要影响,升温速率低,在真空环境中钎料低熔点成分快速挥发,留下高熔点组元不熔,甚至形成漫流。保温结束后的冷却速率同样很重要,过慢的冷却,相当于延长了保温时间,会产生漫流、漏焊、熔蚀等缺陷。

  真空钎焊炉的极限压强应≤10 - 4 Pa ,工作压强满足≤1 ×10 -3 Pa ,压升率< 0.3Pa•h - 1 。应有足够的加热功率, 能够快速升温, 升温速率≥12 ℃•min -1 。真空钎焊炉应配备气冷系统,能够快速冷却。在保证零件形位公差的前提下应用最快的速率冷却。铝合金钎焊质量对钎焊炉的控温精度、炉温均匀性要求较高, ±5 ℃可以满足小型零件的真空钎焊,现在市场上±1 ℃控温精度、±3 ℃炉温均匀性的铝真空钎焊炉可以钎焊出质量很高的零件。

 真空钎焊炉 

在了解了以上的知识后,我们开始聊下铝合金真空钎焊的工艺流程


  铝合金真空钎焊的工艺流程:

  钎料裁剪→钎焊件母材和钎料表面的氧化膜去除→钎料固定→装配→真空钎焊→检验。

我们主要了解下真空钎焊加热的过程。


  真空钎焊加热速率对钎焊质量有重要影响。加热速率快,零件的表面颜色暗,平面度差,对比实验发现分阶段升温效果较好。在加热时铝的活性增强,极少量的空气也能使其氧化,同时气体受热膨胀,降低升温速率,可以把热空气尽量多的抽出;升温速率快,另一个不利影响是零件易变形,零件靠辐射传热,升温快导致温度不均匀,产生热应力或分区域释放应力而变形。在接近钎焊保温温度时又需要快速升温。升温速度慢,在钎料的固- 液相线温度区间停留时间长,在真空环境下钎料低熔点组分和蒸汽压大的组元挥发严重,余下的钎料组分的熔点升高保持固态不熔,钎焊不上。这与钎焊工装热容量大时出现的情况是一样的。而对于零件的平面度,在这个阶段快速升温也是允许的。在500 ℃时应力已经释放完毕, 铝合金的再结晶温度低于500 ℃,500 ℃以上时铝合金的塑性好,热应力容易释放。在模拟试件钎焊实验时,在400 ℃保温30min 而后快速升温至600 ℃保温25min ,比直接升至600 ℃的钎焊效果好。进一步的实验结果是仅在450 ℃停留30min ,而后10 ℃•min -1升至620 ℃钎焊的某零件完全合格。
      以上这些就是对真空钎焊炉和工艺的简单讲解,希望对大家有所帮助。

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