KA1F4/Al-12Si复合铝焊环热压烧结工艺及其性能研究

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铝及其合金由于密度小,可强化,塑性好,抗腐蚀性强,热导率和电导率高等优良性能,已广泛应用在交通运输、建筑和包装业。钎焊是一种能可靠连接铝及其合金结构件的方法。目前,钎焊铝合金主要采用Al-12Si钎料,该系合金具有良好的润湿性能,钎焊接头具有优良的力学性能和抗腐蚀性能。本文通过热压烧结法制备了自钎剂钎料环,研究了热压烧结工艺参数对自钎剂钎料环流铺性能、显微组织、力学性能的影响,分析了自钎剂钎料钎焊接头的显微组织及力学性能,获得的主要研究结论如下:(1)随着烧结压力的升高,Al-12Si自钎剂钎料的润湿性、显微硬度呈上升趋势;钎料显微组织主要是由α-Al固溶体和初晶Si相以及Nocolok钎剂(主要成分为KAlF4)组成,其中单位面积内的孔隙率随着烧结压力的升高逐渐减少。(2)Al-12Si自钎剂钎料的润湿性随着烧结温度的升高呈现出先升后降的趋势,并在460℃左右达到最大润湿面积160mm2;随着烧结温度的升高,钎料显微硬度提高,其显微组织中初晶Si相逐渐长大。(3)Al-12Si自钎剂钎料的润湿面积随着烧结时间的升高呈现下降的趋势,在0.5min烧结时间时润湿面积为162mm2;随着烧结温度的升高,钎料显微硬度得到提升,钎焊接头中裂纹、固体夹杂、未钎满、孔穴、孔洞等缺欠明显增多。(4)Al-12Si自钎剂钎料钎焊LF21铝合金接头显微组织由单一的灰白色α-Al固溶体,灰色树枝状共晶Si以及少量块状灰色初晶Si组成。(5)热压烧结法制备的Al-12Si自钎剂钎料可用来焊接LF21铝合金和纯铝,其钎焊LF21铝合金接头钎缝区组织均匀饱满,钎料扩散较为充分;钎焊接头抗拉强度可达到70MPa。
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