铝合金复杂结构件真空钎焊研究+文献综述(6)
在高温条件下的氧化而使性能变差，甚至造成扩散泵的硅油氧化而使其抽真空能力下降等。一般要求泄漏率不超过0.67Pa/h。
本次试验采用ZM-40-14Y真空热压炉，其炉体结构如图2.2.1所示，主要由卧式炉体、压机支架、真空系统、液压系统、控温系统、水冷管路、变压器及电缆等组成。其加热最高温度可达14500C，工作区尺寸为200×300×200mm，温控精度高，可达±10C，真空度可达10-4级别，基本可达到此次试验的要求。
图2.2.1 真空加热炉结构示意图
图2.2.2 真空热压炉控制面板
2.3 工艺及试验方法
真空钎焊的工艺过程包括：表面处理、零件的装配与定位、真空钎焊、焊后检验与分析。
2.3.1 表面处理
为了获得良好的钎缝，在钎焊装配前应仔细去除钎料和零件基体金属表面上的各种污物、过厚的氧化膜和机械加工带来的油污。本次试验采用的表面处理过程为：零件、钎料碱洗 水洗 酸洗中和 水洗 烘干 丙酮去油。
在碱洗过程中采用恒温水浴加热碱洗，加热温度600C左右。而残余的微量碱液通常采用氧化性酸如稀的硝酸或铬酸来冲洗去除。清洗后，工件上残留的溶液必须用水冲洗干净，并及时烘干。在这个过程中不可再用手直接触摸，否则洁净的表面极易留下汗迹和指纹，为后面的钎焊留下缺陷的隐患。母材和钎料经过清洗后最好能及时钎焊，否则在存放过程中又会重新生成氧化膜，所以应尽量缩短清理完毕到焊前的时间间隔，在空气中放置时间最多不要超过4h。
2.3.2 零件装配与定位
零件间应保持正确的位置关系和钎焊间隙，钎焊间隙在钎料熔化后消除。装配环境要求无油污、无灰尘。装配时操作人员不应用手接触零件和钎料，应戴清洁的白色不起毛棉织手套，如白细棉纱手套等；装配和定位所用的工装夹具及各种工具应进行除油污处理，同时不应存在其它污物，以免对真空系统造成损害并降低炉腔的真空度影响钎焊结果。装配环境的温度和湿度也应控制，防止由于湿度的过大在零件和钎料表面产生水膜而影响钎焊质量。一般在装配环境应配有除湿设备，使环境湿度保持在70%以下。
2.3.3 焊后检验分析
本试验的焊后检验分析分为金相观察和力学性能测试。
对所有试件钎焊完成以后，为了判断焊接效果的好坏，则必须对焊后试件进行金相观察。这个工序包括试样制备、抛光、腐蚀等。
（1）试样制备。本试验对试样的制备如下：先用线切割将搭接钎焊后的试件接头切下，再用320#、400#、600#的水砂纸进行磨制，用水砂纸是为了防止在磨制过程中试样被氧化。
（2）抛光。本试验采用的是机械抛光，先用较粗的5W钻石研磨膏进行抛光，再使用较细的1W的钻石研磨膏进行抛光。铝合金的抛光应使用钻石研磨膏，若使用氧化铝进行抛光，则易造成划痕，影响金相观察。
（3）腐蚀。抛光后对试样进行腐蚀是为了在显微镜下更好的观察其金相组织。3A21铝合金是防锈铝，可使用5mlHF+25mlHNO3+75mlHCl溶液进行腐蚀，再使用30%HNO3溶液去表面氧化膜，再水洗烘干。
本试验中采用的是日本OLYMPUS型光学显微镜对金相进行观察，放大倍数为50至500。如图2.3.1所示。
图2.3.1 OLYMPUS光学显微镜
对钎焊后的接头直接用材料力学试验机进行剪切强度试验，分别测得不同参数下模拟试样的剪切强度，分析得到最佳钎焊参数。
3 钎焊接头质量分析
3.1 钎焊工艺参数的确定
3.1.1 钎焊温度