Лемење на алуминиум и алуминиумски легури

1. Легливост

Својството на лемење на алуминиум и алуминиумски легури е слабо, главно поради тоа што оксидната фолија на површината тешко се отстранува.Алуминиумот има голем афинитет за кислород.Лесно е да се формира густа, стабилна и висока точка на топење оксид филм Al2O3 на површината.Во исто време, алуминиумските легури кои содржат магнезиум, исто така, ќе формираат многу стабилен оксиден филм MgO.Тие сериозно ќе го попречат навлажнувањето и ширењето на лемењето.И тешко се отстранува.За време на лемењето, процесот на лемење може да се изврши само со соодветен флукс.

Второ, работата на лемење од алуминиум и алуминиумска легура е тешка.Точката на топење на алуминиум и легура на алуминиум не се разликува многу од онаа на употребениот метал за полнење за лемење.Опционалниот температурен опсег за лемење е многу тесен.Малку неправилна контрола на температурата лесно може да предизвика прегревање или дури и топење на основниот метал, што го отежнува процесот на лемење.Некои алуминиумски легури зајакнати со термичка обработка, исто така, ќе предизвикаат феномени на омекнување, како што се прекумерно стареење или жарење поради загревање со лемење, што ќе ги намали својствата на лемените споеви.За време на лемењето со пламен, тешко е да се процени температурата бидејќи бојата на алуминиумската легура не се менува за време на загревањето, што исто така ги зголемува барањата за нивото на работа на операторот.

Покрај тоа, отпорноста на корозија на спојниците со лемење од алуминиум и легура на алуминиум лесно се под влијание на металите и флуксите за полнење.Потенцијалот на електродата на алуминиум и алуминиумска легура е сосема различен од оној на лемењето, што ја намалува отпорноста на корозија на спојницата, особено за мекиот спој за лемење.Покрај тоа, повеќето од флуксите што се користат при лемење на алуминиум и алуминиумски легури имаат силна корозивност.Дури и ако се исчистат по лемењето, влијанието на флуксот врз отпорноста на корозија на споеви нема да биде целосно елиминирано.

2. Материјал за лемење

(1) Лемењето на алуминиум и алуминиумски легури е метод кој ретко се користи, бидејќи составот и потенцијалот на електродата на металот за полнење за лемење и основниот метал се многу различни, што е лесно да предизвика електрохемиска корозија на спојницата.Мекото лемење главно прифаќа лемење базирано на цинк и калај олово, кое може да се подели на лемење со ниска температура (150 ~ 260 ℃), лемење со средна температура (260 ~ 370 ℃) и лемење со висока температура (370 ~ 430 ℃) според температурен опсег.Кога се користи калај оловно лемење и бакар или никел се претходно обложени на алуминиумската површина за лемење, може да се спречи корозија на меѓусебниот интерфејс, за да се подобри отпорноста на корозија на спојницата.

Лемењето на алуминиум и алуминиумски легури е широко користено, како што се водич за филтер, испарувач, радијатор и други компоненти.За лемење на алуминиум и алуминиумски легури може да се користат само метали за полнење на база на алуминиум, меѓу кои најшироко се користат алуминиумските силициумски метали за полнење.Специфичниот опсег на примена и јакоста на смолкнување на лемените споеви се прикажани во Табела 8 и табела 9 соодветно.Сепак, точката на топење на овој лемење е блиска до онаа на основниот метал, така што температурата на загревањето треба строго и прецизно да се контролира при лемењето за да се избегне прегревање или дури и топење на основниот метал.

Табела 8 Опсег на примена на метали за полнење за лемење за алуминиум и алуминиумски легури

Табела 9 јакост на смолкнување на спојници од алуминиум и легура на алуминиум лемено со метали од алуминиумски силиконски полнила

Алуминиумски силиконски лемење обично се испорачува во форма на прав, паста, жица или лим.Во некои случаи, се користат композитни плочи за лемење со алуминиум како јадро и алуминиум силиконски лемење како облога.Овој вид композитна плоча за лемење се прави со хидраулична метода и често се користи како дел од компонентите за лемење.За време на лемењето, металот за полнење за лемење на композитната плоча се топи и тече под дејство на капиларот и гравитацијата за да ја пополни празнината на спојницата.

(2) Флукс и заштитен гас за лемење од алуминиум и алуминиумска легура, специјален флукс често се користи за отстранување на филмот.Органскиот флукс базиран на триетаноламин, како што е fs204, се користи со меко лемење со ниска температура.Предноста на овој флукс е тоа што има мал ефект на корозија врз основниот метал, но ќе произведе голема количина на гас, што ќе влијае на навлажнувањето и заградувањето на лемењето.Реактивниот флукс базиран на цинк хлорид, како што се fs203 и fs220a, се користи со меко лемење со средна температура и висока температура.Реактивниот флукс е многу корозивен и неговите остатоци мора да се отстранат по лемењето.

Во моментов, во лемењето на алуминиум и алуминиумски легури сè уште доминира отстранувањето на флуксниот филм.Користениот флукс за лемење вклучува флукс базиран на хлорид и флукс базиран на флуор.Флуксот базиран на хлорид има силна способност за отстранување на оксидниот филм и добра флуидност, но има големо корозивно дејство врз основниот метал.Неговиот остаток мора целосно да се отстрани по лемењето.Флукс базиран на флуор е нов тип на флукс, кој има добар ефект на отстранување на филмот и нема корозија на основниот метал.Сепак, има висока точка на топење и слаба термичка стабилност и може да се користи само со алуминиумски силиконски лемење.

При лемење на алуминиум и алуминиумски легури, често се користи вакуум, неутрална или инертна атмосфера.Кога се користи лемење во вакуум, степенот на вакуум генерално треба да достигне редослед од 10-3 pa.Кога се користи азот или гас аргон за заштита, неговата чистота мора да биде многу висока, а точката на росење мора да биде помала од -40 ℃

3. Технологија на лемење

Лемењето на алуминиум и алуминиумски легури има високи барања за чистење на површината на работното парче.За да се добие добар квалитет, дамката од масло и оксидната фолија на површината мора да се отстранат пред лемењето.Отстранете ја дамката од масло на површината со воден раствор Na2CO3 на температура од 60 ~ 70 ℃ за 5 ~ 10 мин, а потоа исплакнете со чиста вода;Површинскиот оксиден филм може да се отстрани со гравирање со воден раствор на NaOH на температура од 20 ~ 40 ℃ за 2 ~ 4 мин, а потоа да се измие со топла вода;По отстранувањето на дамката од масло и оксидната фолија на површината, работното парче треба да се третира со воден раствор HNO3 за сјај за 2 ~ 5 мин, потоа да се исчисти во проточна вода и на крајот да се исуши.Работното парче обработено со овие методи не треба да се допира или контаминира со друга нечистотија и треба да се лемечи во рок од 6 ~ 8 часа.Подобро е веднаш да се залепи ако е можно.

Методите на лемење на алуминиум и алуминиумски легури главно вклучуваат лемење со пламен, лемење со рачка за лемење и лемење во печка.Овие методи генерално користат флукс при лемење и имаат строги барања за температурата на загревање и времето на задржување.За време на лемење со пламен и лемење со рачка за лемење, избегнувајте да го загревате флуксот директно од изворот на топлина за да спречите прегревање и дефект на флуксот.Бидејќи алуминиумот може да се раствори во мек лемење со висока содржина на цинк, загревањето треба да се прекине откако ќе се формира спојот за да се избегне корозија на основниот метал.Во некои случаи, лемењето на алуминиум и алуминиумски легури понекогаш не користи флукс, туку користи ултразвучни методи или методи на стружење за да се отстрани филмот.Кога користите гребење за отстранување на филмот за лемење, прво загрејте го работното парче до температурата на лемење, а потоа изгребете го делот за лемење од работното парче со крајот на стапчето за лемење (или алатката за гребење).Додека се крши површинскиот оксиден филм, крајот на лемењето ќе се стопи и ќе го намокри основниот метал.

Методите на лемење на алуминиум и алуминиумски легури главно вклучуваат лемење со пламен, лемење во печка, лемење со натопување, лемење со вакуум и лемење со заштитен гас.Лемењето со пламен најчесто се користи за мали работни парчиња и производство на едно парче.За да се избегне откажување на флуксот поради контактот помеѓу нечистотиите во ацетилен и флуксот при користење на оксиацетиленски пламен, соодветно е да се користи пламен од компримиран воздух со бензин со мала редуктивност за да се спречи оксидација на основниот метал.За време на специфичното лемење, флуксот за лемење и металот за полнење може однапред да се постават на леменото место и да се загреваат истовремено со работното парче;Работното парче, исто така, може прво да се загрее до температурата на лемење, а потоа лемењето натопено со флукс може да се испрати до положбата на лемење;Откако ќе се стопат флуксот и металот за полнење, пламенот за загревање полека се отстранува откако металот за полнење е рамномерно наполнет.

При лемење на алуминиум и легура на алуминиум во воздушна печка, металот за полнење за лемење треба да биде претходно наместен, а флуксот на лемење ќе се стопи во дестилирана вода за да се подготви густ раствор со концентрација од 50% ~ 75%, а потоа да се премачка или да се испрска. површината за лемење.Соодветно количество прашок за лемење може да се покрие и на металот за полнење на лемењето и на површината за лемење, а потоа монтираниот завар ќе се стави во печката за загревање на лемењето.За да се спречи прегревање или дури и топење на основниот метал, температурата на греењето мора строго да се контролира.

Лемењето со паста или фолија обично се користи за лемење на алуминиум и алуминиумски легури.Склопеното работно парче треба да се загрее пред лемењето за да се приближи неговата температура до температурата на лемење, а потоа да се потопува во флукс за лемење за лемење.За време на лемењето, температурата на лемењето и времето на лемење треба строго да се контролираат.Ако температурата е превисока, основниот метал лесно се раствора, а лемењето лесно се губи;Ако температурата е премногу ниска, лемењето не се стопи доволно, а брзината на лемење се намалува.Температурата на лемење се одредува според видот и големината на основниот метал, составот и точката на топење на металот за полнење, и генерално е помеѓу температурата на течноста на металот за полнење и температурата на цврстината на основниот метал.Времето на потопување на работното парче во флуксната бања мора да гарантира дека лемењето може целосно да се стопи и да тече, а времето на поддршка не треба да биде премногу долго.Во спротивно, силиконскиот елемент во лемењето може да се дифузира во основниот метал, правејќи го основниот метал во близина на шевот кршлив.

При вакуумско лемење на алуминиум и алуминиумски легури, металните оперативни активатори често се користат за да се модифицира површинскиот оксиден филм на алуминиум и да се обезбеди навлажнување и ширење на лемењето.Магнезиумот може директно да се користи на работното парче во форма на честички, или да се внесе во зоната на лемење во форма на пареа, или магнезиумот може да се додаде во алуминиумскиот силиконски лемење како елемент од легура.За работното парче со сложена структура, со цел да се обезбеди целосен ефект на пареата на магнезиум врз основниот метал и да се подобри квалитетот на лемењето, често се преземаат локални мерки на процесот на заштита, односно, работното парче прво се става во кутија од нерѓосувачки челик (најчесто познат како процесна кутија), а потоа се става во вакуумска печка за загревање на лемење.Лемење со правосмукалка Спојниците од алуминиум и легура на алуминиум имаат мазна површина и густи лемени споеви и не треба да се чистат по лемењето;Сепак, опремата за лемење со вакуум е скапа, а пареата на магнезиум сериозно ја загадува печката, па затоа треба често да се чисти и одржува.

При лемење на алуминиум и алуминиумски легури во неутрална или инертна атмосфера, магнезиумскиот активатор или флукс може да се користи за отстранување на филмот.Кога се користи активатор на магнезиум за отстранување на филмот, потребната количина на магнезиум е многу помала од онаа за лемење со вакуум.Општо земено, w (mg) е околу 0,2% ~ 0,5%.Кога содржината на магнезиум е висока, квалитетот на зглобот ќе се намали.Методот на лемење NOCOLOK со употреба на флуоричен флукс и азотна заштита е нов метод кој брзо се развива во последниве години.Бидејќи остатоците од флуорскиот флукс не ја апсорбираат влагата и не се корозивни за алуминиумот, процесот на отстранување на остатоците од флукс по лемењето може да се испушти.Под заштита на азот, треба да се обложи само мала количина на флуор флукс, металот за полнење може добро да го намокри основниот метал и лесно е да се добијат висококвалитетни лемени споеви.Во моментов, овој метод на лемење NOCOLOK се користи во масовното производство на алуминиумски радијатори и други компоненти.

За алуминиум и алуминиумска легура леменети со флукс различен од флуорниот флукс, остатокот од флуксот мора целосно да се отстрани по лемењето.Остатоците од органски флукс за лемење за алуминиум може да се измијат со органски раствори како што се метанол и трихлороетилен, да се неутрализираат со воден раствор на натриум хидроксид и на крајот да се исчистат со топла и ладна вода.Хлоридот е остаток од флуксот за лемење за алуминиум, кој може да се отстрани според следните методи;Прво, натопете во топла вода на 60 ~ 80 ℃ 10 минути, внимателно исчистете ги остатоците на лемениот спој со четка и исчистете го со ладна вода;Потоа натопете го во воден раствор од 15% азотна киселина 30 минути и на крајот исплакнете го со ладна вода.