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粉末冶金法自釬劑鋁釬料的制備工藝

發布人: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場作鋁合金的火焰釬焊,也可用于爐中釬焊及對焊接質量要求不高的鋁薄板及鑄件的補焊。

?本文應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場作鋁合金的火焰釬焊,也可用于爐中釬焊及對焊接質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,限制了其更廣泛應用。因此,如何提高鋁釬料的相對密度、減小空隙率,獲得力學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釬劑粉末按質量比91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真空燒結爐內,300~550下燒結2h,隨爐冷卻至室溫。再對燒結后的毛坯用100t熱擠壓機,以擠壓比641、擠壓速度2.2m/min、擠壓溫度400擠出Φ5mm的釬料。用排水法測量密度。金相樣品經機械拋光后用標準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構。
  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%,粉坯具有進行后續燒結和熱擠壓的條件。常規的燒結工藝(包括真空燒結)不能提高自釬劑鋁釬料粉坯的密度,低于固相線溫度燒結,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,樣品會發生熔化。而且燒結溫度的提高,粉坯燒結密度不會隨之增加。熱擠壓過程中燒結坯發生塑性變形,內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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