铝合金复杂结构件真空钎焊研究+文献综述(7)
钎焊温度是钎焊过程中的重要工艺参数。此参数的选择要综合考虑钎料和母材，设定的温度要高于钎料的熔点，使钎料熔化后充分填满钎焊间隙，同时该温度要低于母材的固相线。在此基础上钎焊温度不能过高，过高的温度可能会引起钎料中低沸点元素的蒸发，母材晶粒的长大以及母材与钎料过分的相互作用而导致溶蚀、晶间渗入等，这些都会引起接头强度的下降。一般来说，钎焊温度以高于钎料液相温度线25~60℃为宜。
本试验在真空条件下采用的钎焊温度分别是610℃、625℃。
3.1.2 保温时间
钎焊过程中的保温时间对整个焊接过程有很大的影响。过短的保温时间无法使得钎料熔化完全，并与母材连接良好。考虑到在真空条件下，试件不容易被氧化，因此长的保温时间有利于钎料的熔化和钎料与母材的连接。
此试验在真空条件下选择的保温时间为5min，15min。
3.1.3 钎料厚度
钎料厚度对接头性能的影响是以下几个过程的综合结果：（1）钎料的毛细填缝过程；（2）母材与填缝钎料的相互扩散过程；（3）母材对钎缝合金层受力时塑性流动的机械约束作用。对于箔状形式的钎料，在工件之间的间隙中放置，直接和工件接触，对钎料的铺展能力要求不高，因此应使用较小的间隙，如箔状钎料最佳的钎缝间隙为0～0.05mm。
此试验采用4004M钎料，钎料厚度为0.05mm和0.1mm。
3.1.4 钎焊工艺参数确定
在上文讨论的基础上，可以确定钎焊工艺参数，如表3.1.1所示：
表3.1.1 钎焊工艺参数
组别 钎焊温度（℃） 保温时间（min） 钎料厚度（mm） 压力（MPa）
1 610 15 0.05 0.006
2 625 15 0.05 0.006
3 625 5 0.05 0.006
4 625 15 0.1 0.006
3.2 片状铝合金钎焊试样外观形态分析
将上文中所确定的钎焊参数按真空钎焊参数进行钎焊所得出的外观形态结果如下所示：
图3.2.1为保温时间为15min，钎料厚度为0.05min的条件下，不同的加热温度所钎焊的片状铝合金的外观形态。从外观形态中可以看出，加热温度为610℃的铝板，其接头中的钎料没有完全的熔化，接头中存在间隙，钎焊不完全；反观加热温度为625℃的铝板，钎料完全熔化，接头贴合较好，没有明显的间隙。从中可以得出，该铝合金的真空钎焊温度以625℃较好。
a）加热温度为610℃的外观形态（左：正面 中：反面 右：侧面）
b）加热温度为625℃的外观形态（左：正面 中：反面 右：侧面）
图3.2.1 不同加热温度的铝板钎焊外观形态
图3.3.2为加热温度为625℃，钎料厚度为0.05mm的条件下，不同的保温时间所钎焊的片状铝合金的外观形态。从外观形态可以看出，保温5min和15min的模拟板钎料均完全熔化，接头贴合较好，外观形态良好。
c）保温时间为15min的铝板钎焊的外观形态（左：正面 中：反面 右：侧面）
d）保温时间为5min的铝板钎焊的外观形态（左：正面 中：反面 右：侧面）
图3.2.2 不同保温时间所钎焊的铝板外观形态
图3.2.3为加热温度为625℃，保温时间为15min的条件下，不同的钎料厚度所钎焊的片状铝合金的外观形态。从外观上看，0.1mm的铝板，其钎料渗出较多，出现过溢现象；板与板之间贴合较好。而0.05mm的板钎料渗出较少，板与板之间贴合较好，外观形态良好。说明，在相同条件下，真空钎焊时选用0.05mm的钎料厚度为宜。