目前，釬焊材料的生產(chǎn)屬于有色金屬行業(yè)，尤其是鋁及其合金的釬焊問題是近年來研究較多、發(fā)展較快的研究領(lǐng)域之一。各種空調(diào)器、加熱器的散熱部件都采用純鋁或鋁合金，而在國防工業(yè)上各種強(qiáng)化鋁合金的應(yīng)用發(fā)展速度很快，這些鋁合金的應(yīng)用前提S先是要解決釬焊問題，并有配套的釬料作保證。
散熱器作為汽車?yán)鋮s系統(tǒng)的關(guān)鍵零件，在整車中具有舉足輕重的地位，它與冷卻風(fēng)扇、橡膠管、發(fā)動(dòng)機(jī)水套、節(jié)溫器、冷卻水泵、格柵和導(dǎo)風(fēng)板構(gòu)成了冷卻系統(tǒng)，承擔(dān)發(fā)動(dòng)機(jī)的散熱功效，確保發(fā)動(dòng)機(jī)能夠穩(wěn)定高效地運(yùn)轉(zhuǎn)。
隨著原材料、機(jī)械和冶金工業(yè)的發(fā)展，汽車散熱器根據(jù)材料和制造工藝主要經(jīng)歷了三代散熱器，即銅、黃銅散熱器，鋁裝配式散熱器和鋁釬焊散熱器。到目前為止，鋁釬焊散熱器已經(jīng)成為主流，并廣泛地運(yùn)用于轎車、商務(wù)用車和載貨汽車上。
鋁釬焊的優(yōu)點(diǎn)：
由于鋁釬焊溫度低于母材的熔點(diǎn)，因此構(gòu)件不易變形或者變形很小。母材不熔化，金相組織不發(fā)生液相變化，不易產(chǎn)生過燒、過熱組織。鋁釬焊的加熱溫度較熔焊低，還能夠降低能源消耗，節(jié)約成本，改善操作條件。鋁釬焊是利用毛細(xì)吸附作用或是潤濕作用實(shí)現(xiàn)的，因此鋁釬焊接頭的外觀相對(duì)平整美觀，焊接速度較快，消耗釬焊材料少。目前，鋁釬焊有的不用開坡口，焊接后無需打磨或稍加打磨，不但節(jié)省了機(jī)加工工時(shí)，同時(shí)提高了生產(chǎn)效率。
鋁釬焊工藝的難點(diǎn)：
鋁和鋁合金材料的可焊性較差；鋁及鋁合金的熔點(diǎn)與所用的硬釬料熔點(diǎn)相差不大，釬焊時(shí)可選擇的溫度范圍很窄，溫度控制稍有不當(dāng)容易造成母材過熱甚至熔化，使釬焊過程難于進(jìn)行。一些熱處理強(qiáng)化的鋁合金還會(huì)因釬焊加熱而引起過時(shí)效或退火等軟化現(xiàn)象，導(dǎo)致釬焊接頭性能降低。火焰釬焊時(shí)，因鋁合金在加熱中顏色不改變而不易判斷溫度的高低，這也增加了對(duì)操作者操作水平的要求。鋁和鋁合金的構(gòu)件比較復(fù)雜，例如散熱器，在焊接過程中極易燒穿，由于對(duì)鋁和鋁合金構(gòu)件表面的要求較高，往往難以保證焊接質(zhì)量。
釬焊前后的準(zhǔn)備和清理工作：
釬焊前要做好鋁及鋁合金表面的清潔工作，母材表面存在油污和較厚的氧化膜，妨礙釬料的流動(dòng)及其與母材金屬的結(jié)合，導(dǎo)致釬焊缺陷，如接頭強(qiáng)度差、容易滲漏和完全焊接不牢等。若采用無熔劑真空釬焊，則焊前工件的清洗要求更為嚴(yán)格。目前常用的去膜方法分物理方法和化學(xué)方法兩種。機(jī)械打磨并不能徹底去掉母材表面的全部氧化膜，而且去膜后潤濕角仍然較大，不能實(shí)現(xiàn)液態(tài)釬料毛細(xì)填縫過程。因此，往往還要采用化學(xué)清洗的方式，即用清洗液清洗，焊前清洗液分以堿或酸為主要成分的兩大類洗液。因?yàn)殇X是一種兩性元素，所以鋁及其氧化物(即氧化鋁)既能與堿液又能與酸液作用從而達(dá)到除氧化膜的目的。
常用釬料及釬劑：
目前，鋁合金硬釬焊常用的釬料是鋁基釬料。比如，A1一Si釬料焊接得到的接頭強(qiáng)度高，鋁和硅電極電位接近，抗電化學(xué)腐蝕性能也比軟釬焊優(yōu)越。Si的加入降低了鋁的熔點(diǎn)，這種現(xiàn)象可用AL-Si相圖中加以說明：
Al-Si二元相圖
另外，在Al—si釬料中添加cu元素可以降低釬料的熔點(diǎn)，但是Cu元素過多會(huì)導(dǎo)致接頭變脆，添加Ni元素在一定程度上彌補(bǔ)Cu元素帶來的脆性，但Ni元素又會(huì)提高釬料的熔點(diǎn)。
NOCOLOK是加拿大Adan公司在20世紀(jì)70年代末發(fā)明的一種無腐蝕釬劑技術(shù)，在全球應(yīng)用已有40年歷史，這種工藝具有焊成率高、成本低 、易操作、無污染、合大批量生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)，是目前應(yīng)用Z廣泛的鋁合金釬焊技術(shù)。NOCOLOK釬劑是由KF - A1F3系構(gòu)成的氟鋁酸鉀混鹽，其化學(xué)總式可表示為nKF • AlF3 （n一般為1~3），熔點(diǎn)為為565 -572 ℃，在熔融狀態(tài)下可與Al2O3發(fā)生復(fù)雜的電化學(xué)反應(yīng)以破壞鋁表面的氧化膜。下圖為典型的釬焊接頭結(jié)構(gòu)：
釬焊過程S先工件被加熱到565℃以上，釬劑開始熔化并破除鋁合金表面的氧化膜。然后升溫至577℃左右，釬料（）Al-Si復(fù)合層）開始熔化并潤濕結(jié)合面，液態(tài)釬料通過毛細(xì)作用填充接頭間隙。再通過進(jìn)一步的升溫和保溫，釬料和芯材間 相互擴(kuò)散，經(jīng)冷卻后形成穩(wěn)定的合金接頭。
典型設(shè)備：
工業(yè)上基于NOCOLOK釬焊工藝的常用設(shè)備稱為可控氣氛鋁釬焊生產(chǎn)線 (簡稱CAB生產(chǎn)線 )。CAB生產(chǎn)線主要由干燥 爐、釬焊爐、氣氛冷卻室、終冷室和其他一些輔助裝置組成,生產(chǎn)線通過一條閉環(huán)的耐熱鋼網(wǎng)帶相連，用于從前到后輸送 產(chǎn)品。其中 ：干燥爐用于除去釬劑中的水分及其他有機(jī)物( 如粘合劑)，工作溫度一般為250℃左右。釬焊爐為生產(chǎn)線的核心。內(nèi)有耐熱鋼制成的馬弗，馬弗內(nèi)通入高純度的氮?dú)庑纬傻脱鹾康谋Ｗo(hù)氣氛;釬焊爐內(nèi)分為若干個(gè)獨(dú)立的控溫區(qū)，工件在運(yùn)行過程中逐漸達(dá)到釬焊溫度。氣氛冷卻室由馬弗、夾套、冷卻風(fēng)機(jī)(或水冷套) 等組成用于將工件在保護(hù)氣氛中降溫至350 ℃以下的出爐溫度。終冷室也稱空冷，用于將工位在自然氣氛中降至室溫。 下圖是典型的CAB生產(chǎn)線：
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