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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(shí)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(duì)自釬劑鋁釬料相對(duì)密度的影響。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。

?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。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(wèn)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91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641、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(méi)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(guò)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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