重庆耐用性高液冷板真空钎焊

、钎料零件的材质是3A21、6063,固-液相线温度分别是643℃～654℃和615℃～655℃,选择与母材具有相同的主要相组元的铝-硅系钎料,添加一定量的镁元素可降低液态钎料的表面张力,实验表明镁元素的含量不能太高,否则会产生漫流,甚至焊缝处形不成液态钎料的毛细现象,形不成焊缝截面圆角。镁在真空环境中快速挥发也改变了钎料的成分,使焊接强度不易控制。钎料的液相线与固相线越接近越好。通过对三种成分(Al-Si-Mg)的钎料的实验筛选,钎料的熔点范围在555℃～580℃的Al80Si14Mg6钎料,焊接强度好,焊缝截面圆角半径也容易控制。与进口钎料钎焊性能的对比试验也进一步证明了该钎料形成的钎焊缝圆角、钎料漫流、颜色、稳定性均比进口的钎料要好。2、真空钎焊炉铝的化学活性高,易氧化,压强≥6×10-3Pa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≤5×10-3Pa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≤5×10-3Pa,才能实现钎焊。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。重庆耐用性高液冷板真空钎焊

COV系统包括双层水冷炉壳，电极，加热体，温度测量装置，冷却水装置，真空系统，电源和控制柜（如果需要的话，还有脱蜡装置和气氛处理装置）。根据不同的工艺要求，炉壳材料可以是低碳钢或不锈钢。炉体可以是卧式设计，也可以是立式设计。加热控制区的数量非常多可以达到8个（或更多），通过调整这些热区的数量和布局可以获得较好的均温性，部分炉型可以优于±2°C。如果要求较高的均温性或工艺，如配备脱蜡工艺步骤时，热区内就会配有密闭的石墨箱。利用大量流动的工艺气体可以做产品的化学处理，如石墨制品或CFC制品的高温化学纯化，工艺气体可以是N2,Ar,CH4,H2,HCl,R12,R134a等。对于抽真空，可以使用大量不同类型的泵组。根据工艺要求，可以获得的压力范围是mbar(10Pa)到1·10-5mbar(1·10-3Pa)。微处理器控制的程序顺序可确保工艺的全自动化和可重复性、以及稳定的产品质量。计算机操作界面和相应的数据处理系统可以满足高可靠质量控制的要求。特点：比较高工作温度2200°C.有效体积从升到13立方米(可以更大，取决于客户的要求)采用**加热器分区加热在有效空间内比较好的均温性可以达到±2K真空范围可达到1·10-5mbar。上海通用液冷板真空钎焊

铝铜真空钎焊接头的装配示意图如图1所示。通过采用垫片（垫片厚度为～）来控制铝铜钎缝的间隙，使钎缝间隙保持～，在此间隙值范围内，铝铜钎焊接头具有比较大的结合强度。这是由于～，母材对钎料良好的合金化作用以及母材对钎缝合金层足够支撑作用。间隙过大或过小都将影响钎缝的致密性及接头强度。间隙过小时钎料填缝变得困难，间隙内的气体较难排出，容易造成未钎透、气孔等缺点。间隙过大时毛细作用减弱，也使钎料不能填满间隙，母材对钎料中心区的合金化作用消失，钎缝结晶生成柱状和枝晶偏析以及母材对钎缝合金层的支撑作用减弱〔6〕。2钎焊工艺要点铝铜真空钎焊的主要工艺参数包括钎焊加热温度、升温速度、保温时间和真空度。钎焊加热温度应当高于钎料熔点而低于母材熔点，以减小液态钎料的表面张力，改善润湿和填缝能力，并使钎料与母材能充分相互作用，有利于提高铝铜接头强度。由于真空炉采用辐射方式加热，导致炉温和工件的温度并不完全一致，因此控制升温速度对铝铜钎焊接头的质量很重要。保温时间决定了铝铜钎焊接头的结合强度，保温时间过短，钎料未完全熔化，与母材的结合不充分，导致接头强度下降；保温时间过长，钎料过度熔化，造成母材与钎料的过度反应。

真空炉中钎焊是在抽出空气的炉中或钎焊室中钎焊，特别适合于钎焊面积很大而连续的接头，也适用于连接某些特殊的金属，包括钛、锆、铌、钼和钽，应用范围较广。但是，真空钎焊也存在下面一些缺点：①在真空条件下金属易于挥发，因此对焊接易挥发元素的基体金属和钎料不宜使用真空钎焊，如确需使用，则应采用相应的复杂的工艺措施。②真空钎焊对钎焊零件的表面粗糙度、装配质量、配合公差等的影响比较敏感，对工作环境和操作人员的理论水平要求较高。③真空设备复杂，一次性投资大，维修费用高。

热器主要用于氧气、氮气、氩气和稀有气体的制取。过去主要是用盐浴浸渍钎焊制造板翅式换热器，这种工艺技术，不仅能耗大，工艺过程复杂，还腐蚀性强，对环境污染严重，生产成本高，产品寿命低。真空钎焊比盐浴钎焊具有诸多的优点，所以发展趋势是真空钎焊将取代盐溶钎焊。1991年杭州制氧机厂引进美国斯图尔特·沃纳公司的大型真空钎焊炉和铝制板翅式换热器的设计制造技术，可钎接的换热器为1200×1200×6000mm，工作压力比较高可达。杭州制氧机厂的首先台真空钎焊透平氧压机叶轮，在14500、16000、18060r/min三档转速下试验，分别进行超速三分钟试验，只有钎焊质量差的一条叶片发现脱缝，其余部分均尚好，整个叶轮仍完好无损。上海通用液冷板真空钎焊

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主要试验参数：加热温度梯度、焊接温度，加热时保证炉内气压低于×10-3Pa，焊接后采用泄漏检测系统SY-SLBFYT进密性检测；无损检测在超声C扫UT-Scan上进行，研究试件在不同加热温度梯度和焊接温度对焊接质量的影响。试验分两组进行：①研究加热温度梯度变化对焊接质量的影响，将试件分别在400～610℃之间以不同温度梯度加热至焊接温度。②研究焊接温度变化对焊接质量的影响，将试件以相同的温度梯度加热至590～610℃区间内不同焊接温度进行焊接。3.试验结果与分析（1）加热温度梯度对焊接质量的影响首先，加热温度梯度设置如图1～图3所示。焊前试件如图4所示。表1铝合金6063主要化学成分及熔化温度化学成分（质量分数，%）SiFeCuMnMgCrZnTiAl其余熔化温度/℃615～660表2钎料4004主要化学成分及熔化温度化学成分（质量分数，%）SiMgAl9～～其余熔化温度/℃559～591图1570℃保温图2400℃、570℃保温图3400℃、500℃、570℃保温其次，结果与分析：图1为在加热至焊接温度前*设置570℃加热梯度的钎焊温度设置曲线，加热的结果是焊接母材和焊料完全熔化；图2在钎焊过程中设置400℃、570℃两个温度梯度，焊接的结果如图5a所示，母材焊接在一起，但是整个试件表面有熔蚀的现象。重庆耐用性高液冷板真空钎焊

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