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铝/钢高频感应钎焊工艺研究

作　者: 李望南
导　师: 寇生中
学　校: 兰州理工大学
专　业: 材料学
关键词: 铝/钢焊料高频感应钎焊电阻显微组织
分类号: TG454
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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引　用: 4次
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内容摘要

本文综述了铝与钢异种金属焊接的研究与发展概况,首先,针对铝/钢异种金属焊接特点研制出了一种最佳铝/钢焊接的焊料配方;然后,采用氩气保护下的高频感应钎焊方法对铝钢进行了焊接,利用双臂电桥、X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）、电子探针（EPMA）、光学显微镜及显微硬度仪等,测试了铝/钢钎焊片的导电性能和焊缝结构、组织及硬度分布等,并分析了高频感应钎焊工艺对导电性能的影响及焊缝界面的界面反应及结合机理,研究出了一套能够代替铝/钢爆炸焊的高频感应钎焊工艺,达到了节能降耗的目的。主要内容如下:1.首先通过对铝/钢钎焊时钎料、钎剂要求的研究选择最佳的钎料和钎剂;然后选择不同比例钎料与钎剂及不同粘结剂混合的焊料,在各相同条件下,分别在钢基和铝基上做润湿性及溶蚀性差异对比,分析不同成分、比例的焊料性能;结果表明:钎料选择Si-Al合金粉末（-150～+300）含量60%,钎剂用（KF、NaF）:AlF₃=1:10的氟盐含量40%,粘结剂为酒石酸钾钠含量1%-2%,时所配得的焊料在各种条件下性能最佳。2.在不同高频感应钎焊工艺条件下,实现铝/钢的钎焊,利用双臂电桥测量焊片的电阻值,研究焊片电阻值随工艺参数改变的变化情况。结果表明,电压4.5KV,加热时间30s时获得的铝/钢复合焊片电阻最低,且比爆炸焊片的电阻将低2.7%,达到了节能降耗的目的。3.对在高压4.5KV,保温30s,形成的铝/钢焊接接头利用SEM分析表明:铝/钢复合焊片结合面钎料润湿效果良好,界面没有发现裂纹等微观缺陷,显微组织大多为等轴晶。X射线衍射试验表明,钎缝中物相主要是Al_0.7Fe₃Si_0.3、Al_76.84Fe₂₄、Al和Fe四种。Al_0.7Fe₃Si_0.3固溶体和Al的存在使得接头有一定焊接的塑性和韧性,并使接头具有良好的耐蚀性,Al_76.84Fe₂₄的存在使钎缝硬度升高,钎焊界面没有生成明显的高硬度脆性相。

铝/钢高频感应钎焊工艺研究

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