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粉末冶金法制備鋁合金釬料
發(fā)布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司
更新時(shí)間：2013-07-11
自釬劑鋁釬料常于施工現(xiàn)場(chǎng)作鋁合金的火焰釬焊，也可用于爐中釬焊及對(duì)焊接質(zhì)量要求不高的鋁薄板及鑄件的補(bǔ)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(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，故有巨大的市場(chǎng)潛力。雖然粉末冶金法可制備成分均勻、晶粒細(xì)小、強(qiáng)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(diǎn)，限制了其更廣泛應(yīng)用。因此，如何提高鋁釬料的相對(duì)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(gè)解決粉末冶金鋁釬料問題的關(guān)鍵所在。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(duì)自釬劑鋁釬料相對(duì)密度的影響。
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(jī)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(duì)燒結(jié)后的毛坯用100t熱擠壓機(jī)，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(cè)量密度。金相樣品經(jīng)機(jī)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(shí)，隨壓制力的增加粉坯密度增加較快；壓制力較高時(shí)，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(shí)，粉坯的相對(duì)密度可達(dá)到80%，粉坯具有進(jìn)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(huì)發(fā)生熔化。而且燒結(jié)溫度的提高，粉坯燒結(jié)密度不會(huì)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(duì)密度達(dá)到了96.7%。從相組成上看，白色顆粒KAlF4、細(xì)小黑點(diǎn)初晶Si相比較均勻的分散在A1-Si基體上。
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