6063鋁合金階梯釬焊釬料、釬劑及工藝研究.pdf

1、鋁及鋁合金是有色金屬中應(yīng)用最廣泛的結(jié)構(gòu)材料，其中6063鋁合金具有良好的成型性能、機(jī)械加工性能、焊接性能和抗腐蝕性能而廣受關(guān)注。目前，國(guó)內(nèi)外雷達(dá)發(fā)射、接收機(jī)箱、信號(hào)處理機(jī)箱廣泛采用6063鋁合金材料，隨著相控陣等先進(jìn)體制機(jī)載雷達(dá)的研制生產(chǎn)，為了實(shí)現(xiàn)更高的功率密度和高可靠性，鋁合金雷達(dá)機(jī)箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)日趨復(fù)雜，機(jī)箱的焊接需要采用“階梯釬焊”工藝以實(shí)現(xiàn)雷達(dá)輕量化、高可靠性的目標(biāo)。根據(jù)以上特點(diǎn)，本文尋找出適用于保護(hù)氣氛爐中高、中溫階梯釬焊606

2、3鋁合金的釬料和改進(jìn)型釬劑，同時(shí)研究了釬焊工藝的優(yōu)化參數(shù)。
　　 運(yùn)用正交試驗(yàn)法，通過(guò)改變Si，Cu，Ni，RE元素的配比，研究含量的變化對(duì)Al-Si-Cu-Ni-RE釬料的熔點(diǎn)、鋪展性以及抗剪強(qiáng)度的影響，并通過(guò)掃描電鏡及能譜分析了釬料內(nèi)部顯微組織；通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，釬料的成分及加熱溫度是影響鋪展面積的主要因素；對(duì)釬料顯微組織分析可知，釬料中黑色的脆性θ(CuAl2)相和區(qū)域偏析的絮狀相不利于接頭的性能，而具有面心立方固溶體的基體相

3、α(Al)以及球狀聚集的Si相，使得釬料的力學(xué)性能優(yōu)良。結(jié)果表明，Cu元素對(duì)釬料熔點(diǎn)的影響最大，其次為Ni，Si，RE元素，釬料的熔點(diǎn)隨著Cu含量的增加而急劇下降。
　　 選用CsF-AlF3釬劑和KF-AlF3釬劑，研究了兩種釬劑在6063鋁合金表面不同溫度下的去膜效果，分析和探討了釬劑與6063鋁合金表面氧化膜的反應(yīng)機(jī)制。研究發(fā)現(xiàn)，CsF-AlF3釬劑是以反應(yīng)、溶解的機(jī)制去除6063鋁合金表面氧化膜的，NH4F在高溫下生成的

4、HF是CsF-AlF3釬劑去膜的關(guān)鍵化合物。此外，H2O的存在或形成促進(jìn)了HF的生成，從而加速了釬劑的去膜進(jìn)程。CsF-AlF3釬劑反應(yīng)產(chǎn)物中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)CsF和AlF3，只有少量的CsAlF4存在。在570℃下，KF-AlF3釬劑反應(yīng)產(chǎn)物中以KAlF4為主，而在610℃條件下，KAlF4已不存在，只有少量的KMgF3生成。研究還表明，在610℃條件下，Mg、Mn元素和KAlF4將逐漸地消耗掉，使得釬劑熔點(diǎn)急劇升高，導(dǎo)致釬劑流動(dòng)性變差。

5、r>　　 研究和探討釬焊參數(shù)對(duì)6063鋁合金的中溫釬焊接頭硬度強(qiáng)度、顯微組織和耐腐蝕等的影響。研究表明：在高溫釬劑配合下，升溫速率在15℃/min以上時(shí)釬料即可獲得良好鋪展，而配合中溫釬劑時(shí)，對(duì)升溫速率的要求高于高溫釬劑。分別測(cè)試了焊后固溶處理、固溶加時(shí)效處理及釬焊狀態(tài)下三種釬焊接頭的顯微硬度。結(jié)果表明：時(shí)效處理后的接頭硬度最大，釬縫與母材硬度相差不大；固溶處理接頭的釬縫處及擴(kuò)散區(qū)顯微硬度明顯高于母材；釬焊狀態(tài)下釬縫硬度也較母材硬度高

6、。測(cè)試了不同釬焊溫度得到的這三種狀態(tài)的接頭剪切強(qiáng)度。結(jié)果表明：釬焊溫度為560℃的接頭剪切強(qiáng)度最高，釬焊溫度越低強(qiáng)度越低。觀察并分析了升溫速率及保溫時(shí)間對(duì)接頭顯微組織的影響。結(jié)果表明：升溫速率較慢時(shí)，CuAl2枝晶分散不均勻，保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)則Si晶較粗大，CuAl2枝晶變化不明顯。
　　 采用正交試驗(yàn)法，通過(guò)改變Si、Cu、Ni以及混合稀土RE的配比，研究了含量的變化對(duì)Al-Si-Cu-Ni-RE釬料的自腐蝕電位、失重質(zhì)量、腐蝕速