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粉末冶金法制備鋁合金釬料
發布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司
更新時間：2013-07-11
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。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。
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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