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粉末冶金法自釬劑鋁釬料的制備工藝

發(fā)布人：上海艾荔艾合金股份有限公司www.shailiai.cn 更新時間：2016-02-19
本文應(yīng)用粉末冶金法制備了自釬劑鋁釬料，探討了制備工藝對自釬劑鋁釬料相對密度的影響。自釬劑鋁釬料常于施工現(xiàn)場作鋁合金的火焰釬焊，也可用于爐中釬焊及對焊接質(zhì)量要求不高的鋁薄板及鑄件的補焊。

?本文應(yīng)用粉末冶金法制備了自釬劑鋁釬料，探討了制備工藝對自釬劑鋁釬料相對密度的影響。自釬劑鋁釬料常于施工現(xiàn)場作鋁合金的火焰釬焊，也可用于爐中釬焊及對焊接質(zhì)量要求不高的鋁薄板及鑄件的補焊。由于它焊前不用添加釬劑，焊后不需清理，焊接性能良好，方便省事，還可實現(xiàn)自動化，故有巨大的市場潛力。雖然粉末冶金法可制備成分均勻、晶粒細小、強度大的鋁合金釬料，但韌性、抗沖擊性能低以及釬料中氣孔多等缺點，限制了其更廣泛應(yīng)用。因此，如何提高鋁釬料的相對密度、減小空隙率，獲得力學(xué)性能和物理性能良好的釬料，是一個解決粉末冶金鋁釬料問題的關(guān)鍵所在。

　　將粒度為45～105μm的A1-Si釬料粉末和粒度為25～45的KAlF4釬劑粉末按質(zhì)量比9∶1均勻混合，在冷等靜壓機上壓制成Φ40mm的圓柱體粉末，單位壓制壓力100～300MPa。然后在真空度為10-3Pa真空燒結(jié)爐內(nèi)，300～550℃下燒結(jié)2h，隨爐冷卻至室溫。再對燒結(jié)后的毛坯用100t熱擠壓機，以擠壓比64∶1、擠壓速度2.2m/min、擠壓溫度400℃擠出Φ5mm的釬料。用排水法測量密度。金相樣品經(jīng)機械拋光后用標(biāo)準(zhǔn)Keller試劑(0.5%HF+1.5%HCl+2.5%HNO3+95.5%H2O)浸蝕后，用QUANTA200型掃描電鏡觀察熱擠壓前后材料的顯微結(jié)構(gòu)。
　　壓制力的大小決定著自釬劑鋁釬料粉坯的密度大小，壓制力越高，粉坯的密度越高。壓制壓力較低時，隨壓制力的增加粉坯密度增加較快；壓制力較高時，隨著壓力的增加，密度增加的速度漸趨緩慢。當(dāng)壓制力約為150MPa時，粉坯的相對密度可達到80%，粉坯具有進行后續(xù)燒結(jié)和熱擠壓的條件。常規(guī)的燒結(jié)工藝(包括真空燒結(jié))不能提高自釬劑鋁釬料粉坯的密度，低于固相線溫度燒結(jié)，樣品的密度不但沒有提高，反而有所下降；高于固相線溫度燒結(jié)，樣品會發(fā)生熔化。而且燒結(jié)溫度的提高，粉坯燒結(jié)密度不會隨之增加。熱擠壓過程中燒結(jié)坯發(fā)生塑性變形，內(nèi)部顆粒之間的空隙和邊界消失，空洞減小，樣品的相對密度達到了96.7%。從相組成上看，白色顆粒KAlF4、細小黑點初晶Si相比較均勻的分散在A1-Si基體上。

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