论文部分内容阅读
异种金属的焊接不仅可以充分发挥不同金属的物理和化学性能,而且还可以降低贵重金属的使用,降低生产成本,因此,异种金属的焊接越来越引起人们的重视。铝钢异种金属焊接具有良好的经济效益和独特的优点,是异种金属焊接中的热点。但是由于二者熔点差别大、固溶度比较低、热物理性能差异大,并且两者在焊接过程中极易生成脆性金属间化合物,严重影响焊接接头的质量。 为解决这一问题,通常采用过渡层的办法,但是,在铝钢热交换器等复杂部件焊接中,由于工艺问题很难通过电镀、热浸镀等方法在钢材表面涂覆过渡层金属,因此,研制了一种新型的钎焊膏用于铝钢异种金属的直接焊接,并对该钎焊膏钎焊铝钢的铺展性能、钎焊接头力学性能以及显微组织进行研究。 针对铝钢共性选择对二者都具有良好铺展性的锌基钎料,并对该钎料选择合适的钎剂和粘结剂,最终选择各组分最佳质量配比,钎料:钎剂:粘结剂=25:24:1。 为了获得最佳锌铝配比,研制了六种钎料,分别为98Zn-2Al、95Zn-5Al、90Zn-10Al、85Zn-15Al、80Zn-20Al、85Zn-25Al,分别与钎剂和粘结剂混合在一起,配成六种钎焊膏。 对该钎焊膏在1060工业纯铝板与Q235钢板上的铺展性能、钎焊接头力学性能以及显微组织进行研究。试验结果表明,随着钎焊膏中铝元素含量增多,无论是纯铝板还是Q235钢板,铺展面积都增大,但是,铝元素的质量分数超过15%之后,钎焊膏在纯铝板上的铺展面积增大缓慢;力学性能测试结果都是在纯铝板母材处断裂,一定程度上说明钎焊接头强度的可靠性;对钎焊接头进行显微组织分析发现,钎料中的铝元素会优先向钢板一侧聚集,与铁元素形成金属间化合物。 对该钎焊膏在6063铝板与Q235钢板上的铺展性能、钎焊接头力学性能以及显微组织进行研究。结果表明:随着Al元素质量分数的增加,钎焊膏在铝板与钢板上的铺展面积都不断增大,而且焊接接头中形成的金属间化合物层厚度也不断增大,但超过15%之后,由于金属间化合物层过厚,因此焊接接头力学性能降低。当Al元素质量分数为15%时,焊接接头力学性能最好,剪切强度可以达到96.8MPa,接头断口处成分主要为Zn、Al、铝铁金属间化合物和锌铁化合物。