摘 要：文章通過對(duì)鋁合金真空釬焊技術(shù)的發(fā)展歷程還有其當(dāng)前的難點(diǎn)及以后的研究方向做了簡(jiǎn)述，目前，大部分國(guó)外對(duì)鋁合金釬焊技術(shù)的研究主要在Cu，Mg和Ce等領(lǐng)域，尤其是在它的釬料體系的構(gòu)成及釬焊工藝的方面上，最終達(dá)到提高潤(rùn)濕性和改善釬焊性能的目的。所以通過介紹當(dāng)前鋁合金真空釬焊發(fā)展的狀況以及鋁金真空釬焊的原理和材料等，并進(jìn)一步地指明鋁合金真空釬焊的發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：鋁合金；釬焊性能；釬焊工藝；真空釬焊

由于鋁合金擁有重量輕、耐腐蝕性好、導(dǎo)熱導(dǎo)電性性能佳的優(yōu)點(diǎn)，使其應(yīng)用于各個(gè)部門，并且用量逐年增加，它常常出現(xiàn)在航空航天、建筑及汽車船舶等領(lǐng)域，所以一直是人們公認(rèn)的制作熱交換器以及一些復(fù)雜構(gòu)件的結(jié)構(gòu)材料。它之所以如此重要，主要是采用不需釬劑的真空釬焊工藝，所謂真空焊接工藝就是無需焊前和焊后的復(fù)雜清理工作，生產(chǎn)率高，操作簡(jiǎn)化，并且還融合環(huán)境保護(hù)的理念，勢(shì)必會(huì)在以后得到更廣泛的應(yīng)用。

1 鋁合金真空釬焊技術(shù)的概述

1.1 鋁合金真空釬焊用釬料

鋁合金這一系列的材料無論在釬焊性、強(qiáng)度和母材色澤一致性、鍍覆性和抗腐蝕性都極佳，尤其是在做了變質(zhì)處理后，大大增加了釬焊接頭的韌性和抗彎強(qiáng)度，在生產(chǎn)中這成了常用的標(biāo)準(zhǔn)材料，它適用于多種熔點(diǎn)相對(duì)較高的鋁合金，但是要記住不能使用于沸點(diǎn)低的元素，不然就會(huì)對(duì)真空釬焊爐造成極大的污染。目前大多數(shù)的數(shù)據(jù)表明，釬焊復(fù)合板在結(jié)構(gòu)母體金屬上單面或雙面包覆一層釬焊合金，因?yàn)檫@種復(fù)合板使用起來更方便，能夠應(yīng)用的領(lǐng)域也更廣。如果能夠做到進(jìn)一步的降低熔點(diǎn)，該體系的釬料將有很好的應(yīng)用前景。目前真正具有一定耐腐蝕性和較好力學(xué)性能的釬料合金，還沒有達(dá)到適合工業(yè)生產(chǎn)的要求。所以在選擇材料時(shí)一定要選擇釬料流動(dòng)性好鋪展性極佳的材料，同時(shí)要具有抗腐蝕性能。

1.2 真空鋁釬焊設(shè)備

隨著真空釬焊技術(shù)的發(fā)展，一些航空航天的精密構(gòu)件釬焊時(shí)對(duì)加熱速率、釬焊溫度、釬焊時(shí)間都提出了更為嚴(yán)格的要求。真空釬焊設(shè)備主要由真空爐和真空系統(tǒng)組成的，這種技術(shù)對(duì)真空設(shè)備要求很高，需要足夠的升溫速率和極大的抽速，并且還要有先進(jìn)、可靠的電氣控制系統(tǒng)來進(jìn)行保護(hù)，同時(shí)還需要滿足強(qiáng)制冷卻的機(jī)能，保證材料的熱處理和縮短釬焊周期。普通的容器抽真空后送入爐中加熱釬焊，由于沒有加熱元件和隔熱材料，就會(huì)在操作上比較復(fù)雜，所以可同時(shí)進(jìn)行抽真空與加熱升溫，釬焊后退出爐外空冷，可以達(dá)到縮短生產(chǎn)周期的效果，由于爐子使用溫度不同，就需要采用不同的反射屏材料，目的就是為了防止熱量向外輻射，這樣就可以提高加熱效率。目前半連續(xù)爐應(yīng)用廣泛，它可以大大改善鋁合金真空釬焊的質(zhì)量。現(xiàn)在國(guó)內(nèi)使用的真空爐許多都比較陳舊，所以就需要從國(guó)外引進(jìn)先進(jìn)的設(shè)備，從而促進(jìn)我國(guó)鋁合金真空釬焊技術(shù)的發(fā)展。

1.3 鋁合金真空釬焊工藝

針對(duì)鋁合金的真空釬焊工藝，由于是在普通的加熱爐中進(jìn)行，因此可根據(jù)生產(chǎn)成本及焊件的尺寸形狀等因素選擇真空爐，并在釬焊前仔細(xì)清洗焊件，為了更好的去除熱處理時(shí)生成的厚氧化膜，還要對(duì)其進(jìn)行酸洗。因?yàn)殇X合金固相線和釬焊溫度差異往往不大，就會(huì)使工件較薄的部分易過熱，會(huì)導(dǎo)致表面熔化，為了防止這一現(xiàn)象的出現(xiàn)，可以將較大的工件預(yù)熱，保證焊件溫度在達(dá)到釬焊溫度前均勻受熱，目前國(guó)內(nèi)一些研究單位常采用局部屏蔽的補(bǔ)充工藝措施，可以更好地達(dá)到預(yù)熱的效果。在真空釬焊時(shí)最難的也是最關(guān)鍵的工藝參數(shù)就是真空度，所以對(duì)真空設(shè)備的泄露率要求就很低，一般情況下，在加熱爐打開時(shí)，吸收了常溫空氣中的水氣，會(huì)使下次釬焊升溫前的抽真空時(shí)間延長(zhǎng)。如釬焊設(shè)備較長(zhǎng)時(shí)間未使用，需要讓真空設(shè)備空爐運(yùn)行數(shù)小時(shí)再使用，特別是在生產(chǎn)量集中時(shí)，兩次使用的時(shí)間間隔應(yīng)盡可能短，確保較快地達(dá)到所需要求，最終實(shí)現(xiàn)高效的生產(chǎn)，此外還要徹底清理釬焊鋁合金零件表面，控制好溫度，在保證焊透的情況下盡可能縮短時(shí)間。

2 鋁合金真空釬焊技術(shù)過去及未來發(fā)展

2.1 鋁合金真空釬焊的原理

由于鋁合金表面有一層致密且十分穩(wěn)定的氧化膜，所以就成了熔化釬料潤(rùn)濕母材的主要障礙，而只是依靠簡(jiǎn)單的真空條件很難去除氧化膜，所以某些金屬的活化作用就派上了用場(chǎng)。早些時(shí)候有人認(rèn)為通過鎂的活化劑的作用而實(shí)現(xiàn)去膜的目的，在這一機(jī)理中鎂起的作用是極大的，體現(xiàn)出鎂能夠有益于真空釬焊方面，主要是通過破壞表面氧化膜與母材相結(jié)合，從而使熔化的釬料得以潤(rùn)濕母材，并且在膜下母材上鋪展，達(dá)到讓表面膜浮起而去除的效果，這種技術(shù)雖然已經(jīng)應(yīng)用很廣泛，但在實(shí)際的生產(chǎn)中，還會(huì)出現(xiàn)許多報(bào)廢釬焊接頭。由于鋁合金真空釬焊對(duì)參數(shù)的細(xì)微變化很敏感，不同廠家預(yù)制的釬焊合金包覆層盡管成分都在規(guī)定內(nèi)，也會(huì)發(fā)生釬焊接頭明顯不同的現(xiàn)象，這就需要在實(shí)際生活中講究經(jīng)驗(yàn)的積累。

2.2 鋁合金真空釬焊的早期發(fā)展

真空焊接技術(shù)就是指在真空的條件下，不用通過釬劑而進(jìn)行釬焊的方法，它和傳統(tǒng)的方法相比，有著改善接頭質(zhì)量降低廢品率的特點(diǎn)，具有優(yōu)良的環(huán)保節(jié)能的優(yōu)勢(shì)，在國(guó)外的一些發(fā)達(dá)國(guó)家，很早就將真空釬焊技術(shù)用于焊接，并且運(yùn)用于航空等領(lǐng)域；在日本，大概五十年代的時(shí)候就對(duì)不銹鋼等高熔點(diǎn)材料的真空釬焊進(jìn)行研究，直到七十年代開始，鋁合金的真空釬焊研究才在各國(guó)真正的發(fā)展起來，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，在美國(guó)和英國(guó)等老牌資產(chǎn)階級(jí)的國(guó)家，對(duì)于該項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)到了能形成高質(zhì)量批量生產(chǎn)的水平了，但就我國(guó)來講，真空釬焊技術(shù)起步較晚，并且剛起步的時(shí)候主要運(yùn)用于電子器材、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)和航空的領(lǐng)域，目前來講，隨著這些領(lǐng)域的快速發(fā)展，高焊接質(zhì)量及結(jié)構(gòu)復(fù)雜的產(chǎn)品已經(jīng)成了共同的技術(shù)追求。

2.3 鋁合金真空釬焊存在的問題及今后發(fā)展方向

真空釬焊為鋁合金的加工裝配開辟了全新局面，這會(huì)成為鋁合金行業(yè)發(fā)展的巨大動(dòng)力，在這個(gè)技術(shù)發(fā)展的同時(shí)，也出現(xiàn)了不同的問題，比如說生產(chǎn)成本相對(duì)較高，設(shè)備復(fù)雜，以及維修難度大等情況，并且在實(shí)際的生產(chǎn)中還出現(xiàn)了由于元素的蒸汽沉積在爐膛隔熱屏及真空系統(tǒng)中，導(dǎo)致了設(shè)備的工作性能受到阻礙，從而影響了釬焊產(chǎn)品的質(zhì)量，并且這種技術(shù)是靠輻射加熱，難免會(huì)出現(xiàn)速度慢、均勻性差的情況，再加上目前已有的鋁釬料與多數(shù)鋁合金的固相線較為接近，使得釬焊時(shí)溫度及保溫時(shí)間很難做到精準(zhǔn)的控制。

3 結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)鋁合金真空釬焊技術(shù)還處在初步階段，和其他發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有很大差距，對(duì)于一些特殊的鋁合金釬焊工藝還需要認(rèn)真的研究，由于真空釬焊為鋁合金的加工裝配開辟了一條全新的道路，所以說一定要對(duì)目前出現(xiàn)的問題進(jìn)行研究，比如說針對(duì)目前生產(chǎn)成本相對(duì)較高并且維修技術(shù)難度較大等困難，務(wù)必要研制熔點(diǎn)較低，具有一定機(jī)械性能和抗腐蝕性能的低熔點(diǎn)釬料來解決這一難題，從而讓鋁合金真空釬焊技術(shù)更好地在我國(guó)發(fā)展。

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