铝合金用钎剂中粘结材料的研究(5)
郑州机械研究所的龙伟民等人[17]已经成功研制出自钎剂铝钎料,就是利用钎料本身含有某些活化元素,这些元素能起到钎剂作用。所研制的自钎剂铝钎料加有可以溶解Al2O3并能与之反应的还原剂,在钎焊温度区间可以防止接头在钎焊过程中氧化、还原钎缝内的氧化物,同时可以改变液态钎料的物理性能、改善钎料对母材的润湿性。使用自钎剂铝钎料进行火焰钎焊可以直接连续施焊,而不需要一边加热工件一边浸蘸钎剂,使钎缝温度控制得比较稳定。这种钎料不仅节省了钎剂,简化了操作工艺,提高了工作效率,更重要的是改善了工作环境。
③铝焊膏的发展[18-19]
即将钎剂、钎料合二为一,以简化工艺、提高效率。因为传统的铝钎焊工艺大多是利用丝状、片状、条状等钎料与膏状、粉状的钎剂相配合。但随着焊缝形状的不断多样化以及工业自动化程度的提高,传统的焊接方法已不能满足焊接工艺技术进步的要求,所以带动了铝焊膏的研制。其优势主要有:(1)便于精确布料,尤其适合形状不规则和狭小的焊缝；(2)钎剂与钎料的配比精确；(3)加料工艺适合于工业自动化的生产。目前致力于这项研究的科研院所和企业较多,但相关的报道却很少,并且能形成工业化规模生产的厂家更是屈指可数。这主要是因为此类焊膏属于铝硬钎焊用钎料膏,焊接温度高,其技术关键主要是在成膏体的选取上。成膏体是用来连接钎料和钎剂,并且能很好地与钎剂和钎料稳定共存、不发生化学反应和分层现象；外成膏体在钎剂和钎料熔化前要完全挥发,或灼烧后不积碳、无残留；同时还需具备一定的黏度。所以能同时满足这些条件的溶剂很少,需要通过复配的形式来获得。
1.4铝合金用钎剂中的粘结材料
粘结剂是钎料和钎剂的载体，它的作用是把钎料和钎剂有机地结合为一体，使钎料钎剂按所设计的比例均匀混合起来，把钎料钎剂糊化成具有合适粘度的膏，能够均匀细腻地涂覆并固化在钎焊部位，从而保证钎缝质量的稳定性。为此对粘结剂的要求是很高的：
①在达到钎焊温度之前蒸发掉或燃烧干净不留残渣，以免影响接头性能；
②粘结剂的加入不与钎料、钎剂起反应，不应引起钎剂的变质和降低钎料的活性；
③粘结剂应使钎料膏在常温下长时间存放不分化、不分层，保持良好的成膏性。
1.4.1 粘结材料的选择原则
从收集到的资料可以看出，可以使用的粘接剂主要有醇类，胺类物质如聚乙烯醇、正葵醇、三乙醇胺等，以及硅油。首选的聚乙烯醇是一种有机高分子化合物，在高温下溶于水，具有很强的粘性，因此，它可以作为粘结剂使用。但是，在钎料膏中加入聚乙烯醇，加热时产生的气体不易释放，而且，它必须在高温下和水混合，室温时成冻状，不便于钎料膏的生产。试用其它粘接剂结果表明，它们皆可以成膏，且粘性较强，长时间保存焊料膏不变质，但其缺点也很明显，即在加热到400～500℃时放出大量的烟，并且已经焦化，撕开连接面发现含有大量的残渣，接头强度相当低。为了改善其性能，针对存在的问题，选择油漆性钎剂粘合剂FA-S-YQ。
“油漆性钎剂”是近年来随着铝钎焊行业的发展，为使用焊接工件特殊部位涂覆铝钎的需要而研制的一种产品，其选用多种高分子合成，具有低粘度，高附着力，可以使铝钎剂均匀。牢固地附着在铝材表面，且喷涂量可按要求精准设定，与传统铝钎剂喷淋工艺相比有以下优点：①减少因公差配合间隙过大而带来的泄露现象；②焊接后铝材表面的洁净度更高，可减少散热器底部出现过多的铝钎剂残余物；③可减少在装配工序过程中铝钎剂的掉落及粉尘的产生。粘结剂FA-S-YQ空气中也可以固化（放置时间相对较长，依调配浓度而区别），其优良的耐候性及干燥后耐水性，因施用方便而具有广泛的适用性，主要用于金属表面铝钎剂/钎料的涂覆，亦可作为焊膏粘结剂适用。适用刷、滚、辊、喷等多种方式。油漆性钎剂的特点见表1.1。
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