1. Khả năng nhận biết
Tính chất hàn của hợp kim nhôm và nhôm rất kém, chủ yếu là do màng oxit trên bề mặt rất khó loại bỏ.Nhôm có ái lực lớn với oxy.Dễ dàng hình thành màng oxit Al2O3 dày đặc, ổn định và có nhiệt độ nóng chảy cao trên bề mặt.Đồng thời, các hợp kim nhôm chứa magiê cũng sẽ tạo thành một mgo màng oxit rất ổn định.Họ sẽ nghiêm túc cản trở sự ướt át và lan truyền của hàn.Và khó để loại bỏ.Trong quá trình hàn, quá trình hàn chỉ có thể được thực hiện với thông lượng thích hợp.
Thứ hai, hoạt động của việc hàn hợp kim nhôm và nhôm là khó khăn.Điểm nóng chảy của hợp kim nhôm và nhôm không khác nhiều so với kim loại chất độn hàn được sử dụng.Phạm vi nhiệt độ tùy chọn để hàn là rất hẹp.Một chút kiểm soát nhiệt độ không phù hợp là dễ dàng gây ra quá nóng hoặc thậm chí làm tan chảy kim loại cơ bản, khiến quá trình hàn trở nên khó khăn.Một số hợp kim nhôm được tăng cường bằng cách xử lý nhiệt cũng sẽ gây ra các hiện tượng làm mềm như lão hóa quá mức hoặc ủ do sưởi ấm, điều này sẽ làm giảm tính chất của các khớp được hàn.Trong quá trình hàn ngọn lửa, rất khó để đánh giá nhiệt độ vì màu của hợp kim nhôm không thay đổi trong quá trình gia nhiệt, điều này cũng làm tăng các yêu cầu đối với mức vận hành của nhà điều hành.
Hơn nữa, khả năng chống ăn mòn của các khớp nối hợp kim nhôm và nhôm dễ dàng bị ảnh hưởng bởi các kim loại phụ và thông lượng.Điện thế điện cực của hợp kim nhôm và nhôm khá khác với chất hàn, làm giảm khả năng chống ăn mòn của khớp, đặc biệt là đối với khớp hàn mềm.Ngoài ra, hầu hết các thông lượng được sử dụng trong quá trình hàn của hợp kim nhôm và nhôm có độ ăn mòn mạnh.Ngay cả khi chúng được làm sạch sau khi hàn, ảnh hưởng của thông lượng đối với khả năng chống ăn mòn của các khớp sẽ không được loại bỏ hoàn toàn.
2. Vật liệu hàn
.Sự hàn mềm chủ yếu áp dụng hàn điện dựa trên kẽm và hàn chì thiếc, có thể được chia thành chất hàn nhiệt độ thấp (150 ~ 260), chất hàn nhiệt độ trung bình (260 ~ 370) và chất hàn nhiệt độ cao (370 ~ 430) Phạm vi nhiệt độ.Khi chất hàn chì thiếc được sử dụng và đồng hoặc niken được mạ trước trên bề mặt nhôm để hàn, ăn mòn ở giao diện khớp có thể được ngăn chặn, để cải thiện khả năng chống ăn mòn của khớp.
Việc hàn các hợp kim nhôm và nhôm được sử dụng rộng rãi, chẳng hạn như hướng dẫn lọc, thiết bị bay hơi, bộ tản nhiệt và các thành phần khác.Chỉ có thể sử dụng kim loại phụ dựa trên nhôm để hàn hợp kim nhôm và nhôm, trong đó các kim loại phụ bằng nhôm được sử dụng rộng rãi nhất.Phạm vi cụ thể của ứng dụng và cường độ cắt của các khớp được hàn được thể hiện trong Bảng 8 và Bảng 9 tương ứng.Tuy nhiên, điểm nóng chảy của chất hàn này gần với kim loại cơ bản, do đó, nhiệt độ gia nhiệt phải được kiểm soát nghiêm ngặt và chính xác trong quá trình hàn để tránh quá nóng hoặc thậm chí làm tan chảy kim loại cơ bản.
Bảng 8 Phạm vi ứng dụng của kim loại phụ được hàn cho hợp kim nhôm và nhôm
Bảng 9 Độ bền cắt của các khớp hợp kim nhôm và nhôm
Aluminum silicon hàn thường được cung cấp dưới dạng bột, dán, dây hoặc tấm.Trong một số trường hợp, các tấm tổng hợp hàn với nhôm làm chất hàn lõi và nhôm silicon khi lớp phủ được sử dụng.Loại tấm tổng hợp hàn này được chế tạo bằng phương pháp thủy lực và thường được sử dụng như một phần của các thành phần hàn.Trong quá trình hàn, kim loại chất độn hàn trên tấm composite tan chảy và chảy dưới tác động của mao quản và trọng lực để lấp đầy khoảng trống chung.
.Thông lượng hữu cơ dựa trên triethanolamine, chẳng hạn như FS204, được sử dụng với chất hàn mềm nhiệt độ thấp.Ưu điểm của thông lượng này là nó có ít tác dụng ăn mòn trên kim loại cơ bản, nhưng nó sẽ tạo ra một lượng lớn khí, điều này sẽ ảnh hưởng đến việc làm ướt và caulking của chất hàn.Thông lượng phản ứng dựa trên kẽm clorua, chẳng hạn như FS203 và FS220A, được sử dụng với nhiệt độ trung bình và hàn mềm nhiệt độ cao.Thông lượng phản ứng có tính ăn mòn cao, và dư lượng của nó phải được loại bỏ sau khi hàn.
Hiện tại, sự hàn gắn của hợp kim nhôm và nhôm vẫn bị chi phối bởi việc loại bỏ màng thông lượng.Thông lượng hàn được sử dụng bao gồm thông lượng dựa trên clorua và thông lượng dựa trên fluoride.Thông lượng dựa trên clorua có khả năng loại bỏ màng oxit và tính lưu động tốt, nhưng nó có tác dụng ăn mòn lớn lên kim loại cơ bản.Phần dư của nó phải được loại bỏ hoàn toàn sau khi hàn.Thông lượng dựa trên fluoride là một loại thông lượng mới, có hiệu ứng loại bỏ màng tốt và không ăn mòn kim loại cơ bản.Tuy nhiên, nó có điểm nóng chảy cao và độ ổn định nhiệt kém, và chỉ có thể được sử dụng với chất hàn bằng nhôm silicon.
Khi hợp kim nhôm và nhôm, chân không, khí quyển trung tính hoặc trơ thường được sử dụng.Khi sử dụng hàn chân không, mức độ chân không thường đạt được thứ tự 10-3Pa.Khi khí nitơ hoặc argon được sử dụng để bảo vệ, độ tinh khiết của nó phải rất cao và điểm sương phải thấp hơn -40 ℃
3. Công nghệ hàn
Việc hàn các hợp kim nhôm và nhôm có yêu cầu cao để làm sạch bề mặt phôi.Để có được chất lượng tốt, vết dầu và màng oxit trên bề mặt phải được loại bỏ trước khi hàn.Hủy bỏ vết dầu trên bề mặt bằng dung dịch nước Na2CO3 ở nhiệt độ 60 ~ 70 ℃ trong 5 ~ 10 phút, sau đó rửa sạch bằng nước sạch;Màng oxit bề mặt có thể được loại bỏ bằng cách khắc với dung dịch nước NaOH ở nhiệt độ 20 ~ 40 ℃ cho 2 ~ 4 phút, sau đó được rửa bằng nước nóng;Sau khi loại bỏ vết dầu và màng oxit trên bề mặt, phôi sẽ được xử lý bằng dung dịch nước HNO3 cho độ bóng cho 2 ~ 5 phút, sau đó được làm sạch trong nước chảy và cuối cùng được sấy khô.Chôi được điều trị bằng các phương pháp này sẽ không được chạm vào hoặc bị nhiễm bẩn khác, và sẽ được hàn trong vòng 6 ~ 8h.Tốt hơn là nên hàn ngay lập tức nếu có thể.
Các phương pháp hàn của hợp kim nhôm và nhôm chủ yếu bao gồm hàn ngọn lửa, hàn sắt hàn và hàn lò.Các phương pháp này thường sử dụng thông lượng trong việc hàn, và có các yêu cầu nghiêm ngặt về nhiệt độ sưởi ấm và thời gian giữ.Trong quá trình hàn lửa và hàn sắt hàn, tránh làm nóng thông lượng trực tiếp bằng nguồn nhiệt để ngăn chặn dòng chảy quá nóng và thất bại.Vì nhôm có thể được hòa tan trong chất hàn mềm với hàm lượng kẽm cao, nên dừng gia nhiệt sau khi khớp được hình thành để tránh ăn mòn kim loại cơ bản.Trong một số trường hợp, việc hàn bằng hợp kim nhôm và nhôm đôi khi không sử dụng thông lượng, nhưng sử dụng các phương pháp siêu âm hoặc cạo để loại bỏ màng.Khi sử dụng cạo để loại bỏ màng để hàn, trước tiên hãy làm nóng phôi đến nhiệt độ hàn, sau đó cạo phần hàn của phôi với phần cuối của thanh hàn (hoặc công cụ cạo).Trong khi phá vỡ màng oxit bề mặt, phần cuối của hàn sẽ tan chảy và làm ướt kim loại cơ bản.
Phương pháp hàn của hợp kim nhôm và nhôm chủ yếu bao gồm hàn lửa, hàn lò, hàn nhúng, hàn chân không và hàn bằng khí.Ngọn lửa hàn chủ yếu được sử dụng cho các phôi nhỏ và sản xuất một mảnh.Để tránh sự thất bại của thông lượng do sự tiếp xúc giữa các tạp chất trong acetylen và thông lượng khi sử dụng ngọn lửa oxyacetylen, cần phải sử dụng ngọn lửa khí nén bằng xăng với khả năng giảm nhẹ để ngăn chặn quá trình oxy hóa của kim loại cơ bản.Trong quá trình hàn cụ thể, thông lượng hàn và kim loại phụ có thể được đặt tại nơi được hàn trước và được làm nóng cùng một lúc với phôi;Chilps phôi cũng có thể được làm nóng đến nhiệt độ hàn trước, và sau đó chất hàn nhúng bằng thông lượng có thể được gửi đến vị trí hàn;Sau khi thông lượng và kim loại phụ được tan chảy, ngọn lửa sưởi phải được loại bỏ chậm sau khi kim loại phụ được lấp đầy đều.
Khi hợp kim nhôm và nhôm hàn trong lò không khí, kim loại làm đầy hàn phải được đặt trước, và thông lượng hàn phải được nấu chảy trong nước cất để chuẩn bị dung dịch dày với nồng độ 50% ~ 75%, sau đó được phủ hoặc phun lên bề mặt hàn.Một lượng phù hợp của dòng bột hàn cũng có thể được bao phủ trên kim loại làm đầy và bề mặt hàn, và sau đó mối hàn lắp ráp phải được đặt trong lò để sưởi ấm.Để ngăn chặn kim loại cơ bản quá nóng hoặc thậm chí tan chảy, nhiệt độ gia nhiệt phải được kiểm soát nghiêm ngặt.
Hạt hoặc hàn lá thường được sử dụng để nhúng nhúng hợp kim nhôm và nhôm.Bệnh phôi được lắp ráp sẽ được làm nóng trước trước khi hàn để làm cho nhiệt độ của nó gần với nhiệt độ hàn, và sau đó được ngâm trong thông lượng hàn để hàn.Trong quá trình hàn, nhiệt độ hàn và thời gian hàn phải được kiểm soát nghiêm ngặt.Nếu nhiệt độ quá cao, kim loại cơ bản dễ hòa tan và hàn dễ bị mất;Nếu nhiệt độ quá thấp, hàn không đủ tan chảy và tốc độ hàn giảm.Nhiệt độ hàn phải được xác định theo loại và kích thước của kim loại cơ bản, thành phần và điểm nóng chảy của kim loại phụ, và thường nằm giữa nhiệt độ chất lỏng của kim loại phụ và nhiệt độ rắn của kim loại cơ bản.Thời gian nhúng của phôi trong bồn tắm phải đảm bảo rằng chất hàn có thể tan chảy hoàn toàn và chảy, và thời gian hỗ trợ không nên quá dài.Mặt khác, phần tử silicon trong hàn có thể khuếch tán vào kim loại cơ bản, làm cho kim loại cơ bản gần đường may giòn.
Trong quá trình hàn chân không của hợp kim nhôm và nhôm, các chất kích hoạt vận hành kim loại thường được sử dụng để sửa đổi màng oxit bề mặt của nhôm và đảm bảo làm ướt và lan truyền hàn.Magiê có thể được sử dụng trực tiếp trên phôi dưới dạng các hạt, hoặc được đưa vào vùng hàn dưới dạng hơi nước, hoặc magiê có thể được thêm vào chất hàn silicon nhôm dưới dạng nguyên tố hợp kim.Đối với phôi có cấu trúc phức tạp, để đảm bảo hiệu quả đầy đủ của hơi magiê trên kim loại cơ bản và cải thiện chất lượng hàn, các biện pháp xử lý che chắn cục bộ thường được thực hiện, nghĩa là phôi đầu tiên được đặt trong hộp thép không gỉ (thường là được gọi là hộp quy trình), và sau đó đặt trong lò chân không để sưởi ấm.Các khớp hợp kim nhôm và nhôm được hàn chân không có bề mặt mịn và các khớp được hàn dày đặc, và không cần phải được làm sạch sau khi hàn;Tuy nhiên, thiết bị hàn chân không đắt tiền và hơi magiê gây ô nhiễm lò nghiêm trọng, do đó cần phải được làm sạch và duy trì thường xuyên.
Khi các hợp kim nhôm và nhôm hàn trong khí quyển trung tính hoặc trơ, chất kích hoạt magiê hoặc thông lượng có thể được sử dụng để loại bỏ màng.Khi bộ kích hoạt magiê được sử dụng để loại bỏ màng, lượng magiê cần thiết thấp hơn nhiều so với việc hàn chân không.Nói chung, W (mg) là khoảng 0,2% ~ 0,5%.Khi hàm lượng magiê cao, chất lượng của khớp sẽ giảm.Phương pháp hàn Nocolok sử dụng thông lượng fluoride và bảo vệ nitơ là một phương pháp mới được phát triển nhanh chóng trong những năm gần đây.Do dư lượng của thông lượng fluoride không hấp thụ độ ẩm và không ăn mòn nhôm, quá trình loại bỏ dư lượng từ thông sau khi hàn có thể được bỏ qua.Dưới sự bảo vệ của nitơ, chỉ cần được phủ một lượng nhỏ Flux flux, kim loại phụ có thể làm ướt kim loại cơ bản và dễ dàng có được các khớp được hàn chất lượng cao.Hiện tại, phương pháp hàn Nocolok này đã được sử dụng trong việc sản xuất hàng loạt bộ tản nhiệt nhôm và các thành phần khác.
Đối với hợp kim nhôm và nhôm được hàn bằng thông lượng khác với thông lượng fluoride, dư lượng từ thông phải được loại bỏ hoàn toàn sau khi hàn.Dư lượng của thông lượng hàn hữu cơ đối với nhôm có thể được rửa bằng các dung dịch hữu cơ như metanol và trichloretylen, trung hòa bằng dung dịch nước natri hydroxit, và cuối cùng được làm sạch bằng nước nóng và lạnh.Clorua là dư lượng của thông lượng hàn cho nhôm, có thể được loại bỏ theo các phương pháp sau;Đầu tiên, ngâm trong nước nóng ở 60 ~ 80 ℃ cho 10 phút, cẩn thận làm sạch dư lượng trên khớp được hàn bằng bàn chải và làm sạch nó bằng nước lạnh;Sau đó ngâm nó trong dung dịch nước axit nitric 15% cho 30 phút, và cuối cùng rửa sạch nó bằng nước lạnh.
Thời gian đăng: Tháng 6-13-2022