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1、2005年9月沈陽理工大學(xué)學(xué)報Vol.24No.3第24卷第3期TRANSACTIONSOFSHENYANGLIGONGUNIVERSITYSep.2005文章編號:1003-1251(2005)03-0010-05鋁合金真空釬焊接頭組織分析112曹秀麗,王承志,李亞江(1.沈陽理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院,遼寧沈陽110168;2.山東大學(xué))摘要:LT23鋁合金是一種三層包覆合金,主要用于鋁制冷卻器、散熱器的真空釬焊.利用金相顯微鏡觀察了釬縫中生成的顯微組織,利用顯微硬度計對釬焊接頭的顯微硬度進行了測量,并進行了X射
2、線衍射試驗.試驗結(jié)果表明,在釬縫中生成了網(wǎng)狀的共晶組織,釬縫處的顯微硬度比芯層的顯微硬度高.關(guān)鍵詞:LT23鋁合金;真空釬焊;顯微組織;顯微硬度中圖分類號:TG407文獻標識碼:A鋁合金因其高性價比,在工程方面得到越來表1試驗用LT23鋁合金芯層和皮層化學(xué)成分/%越廣泛的應(yīng)用.許多特殊用途的鋁合金被研究出材料SiFeCuMnMgZnAl來用于工程實際[1].LT23鋁合金就是一種專門為芯層0.60.70.05～0.21.0～1.5-0.1余量鋁合金真空釬焊設(shè)計的.現(xiàn)代汽車及制冷工業(yè)飛皮層9.0～10.50.80.25
3、0.11.0～2.00.2余量速發(fā)展,對冷卻器等構(gòu)件的要求也越來越高.用鋁表2LT23鋁合金的力學(xué)性能固相線制冷卻器替代原有的銅及不銹鋼的冷卻器,不僅抗拉強度屈服強度延伸率-液相線抗蝕性/MPa/MPa/%/℃能滿足使用要求,而且重量輕,散熱效果好.板翅芯層643～6541104230良好式機油冷卻器用于轎車發(fā)動機機油和無級變速液LT23鋁復(fù)合板是通過冷軋工藝制造的,先將力變扭器機油的冷卻,是延長發(fā)動機壽命、提高發(fā)芯層金屬軋制成形,然后在芯層金屬上面軋制上[2,3]動機功率的關(guān)鍵零部件之一.而其焊接頭的[4]皮層金屬
4、.鋁合金表層容易生成致密的氧化膜,質(zhì)量是影響冷卻器壽命的關(guān)鍵因素,本文對鋁制給釬焊造成很大的困難.皮層金屬含有Mg元素,板翅式機油冷卻器真空鉛焊的接頭進行了組織分對去除氧化膜的方面有一定的幫助,但焊接前仍析.需對工件表面進行酸洗并控制酸洗過程的時間,一般在5～10min左右.酸洗完成后到真空釬焊的1試驗材料及方法時間不能超過24h,最好是酸洗完后直接進入真空爐,因為鋁的性質(zhì)活潑,停留的時間太長在金屬的試驗中所使用LT23鋁合金為三層包覆鋁合表面容易重新生成氧化膜.焊前不能對工件表面金板材,芯層金屬為3003合金,雙面
5、包覆4004合進行過度的打磨,以免將皮層金屬破壞.打磨時也金,4004合金是專門用于鋁合金包覆用的材料.這容易將工件表面的平整度破壞,給釬焊造成困種鋁復(fù)合板的芯層合金有良好的熱加工性能和耐[5,6]難.腐蝕性能,皮層金屬在冷卻器真空釬焊過程中直真空釬焊的工藝參數(shù)為:釬焊溫度628℃,保接提供釬料,降低了生產(chǎn)成本、操作方便、簡化了-4溫10min,真空度為6.5×10Pa,加熱速率10℃/釬焊工藝.試驗中所用的LT23板材的化學(xué)成分以min,在開始降溫的階段采用控制降溫的方式,速及力學(xué)性能分別如表1、2所示.率10℃/
6、min,到500℃結(jié)束,然后隨爐冷卻至室收稿日期:2004-10-20溫.釬焊結(jié)束之后,用線切割對釬焊接頭進行取樣作者簡介:曹秀麗(1979—),女,山東聊城人,碩士研究生1分析,制備成金相試樣進行觀察.第3期曹秀麗等:鋁合金真空釬焊接頭組織分析·11·尺寸為1cm×115cm×115cm.圖1所示為焊接前2試驗結(jié)果及分析后鋁合金的金相對比照片.2.1金相分析將焊前和焊后的葉片通過線切割切取試樣,圖1鋁合金真空釬焊后金相照片從圖1可見,釬焊之前皮層和芯層金屬有明從圖1b中可以看到皮層金屬中所含Si元素顯的界限.由于這
7、種鋁復(fù)合板是經(jīng)過軋制工藝制熔化結(jié)晶后,不再是未焊時的多角形,而是形成了造的,可以看到皮層金屬在芯層金屬上包覆的并類似于網(wǎng)狀的共晶組織,這些Si沉積在晶界上,把不是十分均勻.從圖中可見呈多角塊狀的物質(zhì),初晶粒明顯地勾畫出來,可以看到,在Al基體上有步分析為被軋制工藝打碎的Si晶粒(后經(jīng)掃描電密集分布或分散分布的Si相.這些Si相有的大體境點成分分析證實),它們均勻分布于皮層金屬位向相同,呈平行方式排列;有的呈花朵狀,菊花中.在芯層金屬中,Al基體上均勻分布著許多黑色樣排列.Si晶粒從一個中心向外呈發(fā)散狀分布,并[7]的
8、細小顆粒.這些細小顆粒為基體中的一些金屬且在中心通常存在有一塊呈多邊形的Si晶粒.間化合物質(zhì)點,這些質(zhì)點對芯層金屬起彌散強化為了更清楚的觀察釬縫中形成的顯微組織,作用.真空釬焊過程中,皮層中的硅晶粒熔化后重將試樣用0.5%HF水溶液進行腐蝕.圖2所示為新結(jié)晶,形成新的硅相,或與其他元素形成新的金真空釬焊接頭同一位置腐蝕后得到的不同放大倍屬間化合
