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目前常用的铝合金钎焊用硬钎料为Al-Si系列合金,由于使用该钎料钎焊时的温度较高与大多数铝合金的固相线接近,导致母材过烧情况严重,并且Al-Si钎料组织中Si相的形状影响了钎焊接头的性能。为了解决以上问题,本文在Al-4Si系钎料基础上,通过复合添加Cu、Zn元素降低钎料的熔点,同时再单独或者复合添加La、Sc元素对Al-Si钎料合金进行变质,使用正交试验设计了九组复合添加Cu、Zn、La元素的Al-4Si系钎料,并且在钎料Al-4Si-15Cu-35Zn的基础上制备了三组添加不同Sc元素含量的Al-4Si-15Cu-35Zn-0.05Sc、Al-4Si-15Cu-35Zn-0.1Sc和Al-4Si-15Cu-35Zn-0.2Sc钎料,同时还复合添加Sc和La元素制备得到了Al-4Si-15Cu-35Zn-0.2La-0.1Sc钎料。通过使用金相显微镜、XRD、SEM以及差示扫描量热仪研究了Cu、Zn、La、Sc元素对Al-4Si钎料组织、熔化温度、铺展性能以及钎焊接头的组织、断口形貌、剪切强度的影响。得到了以下结论:对比Al-4Si-xCu-yZn-zLa钎料(x=10、15、20;y=20、30、35;z=0.1、0.2、0.5)的微观组织可以发现,当Cu元素和Zn元素含量变化时,并不会改变相的组成,但是随着Cu含量的增加,钎料中Al2Cu(θ)相越多,其中Al-4Si-xCu-yZn-zLa钎料的主要组成相为α-Al基体,初晶Si相及Al2Cu(θ)相,当La≥0.2%时,钎料中出现短棒状富La化合物-LaSi相。由1-9号钎料中初晶Si平均尺寸的正交试验结果表明,La元素对钎料中初晶Si平均晶粒尺寸的影响最大,其次是Zn元素,Cu元素的效果最弱。在Al-4Si-15Cu-35Zn钎料中单独或者复合添加0.2%La,0.1%Sc三种情况下,复合添加0.2%La、0.1%Sc对初晶Si的变质效果最好,并且发现La、Sc对初晶Si的变质作用是通过La、Sc元素在初晶Si的晶界处聚集,阻碍Si相的长大过程。钎料熔点正交试验结果表明,Cu元素对钎料熔点影响最大,其次为Zn元素,La元素影响最小,钎料熔点最低组合为Al-4Si-20Cu-35Zn-0.5La,为464℃;Sc元素对熔点影响不大,但是Sc元素的添加能缩短钎料的固液相线区间,其中13号钎料Al-4Si-20Cu-30Zn-0.1La-0.2Sc的固液相线区间最窄,为19℃。对钎料的铺展性正交试验结果进行分析,发现La元素对Al-4Si基钎料铺展面积的影响最大,其次是Cu元素,Zn元素的作用最弱。对比6号钎料和10-15号钎料,发现单独添加Sc元素钎料的铺展性优于单独添加La元素及复合添加La、Sc元素钎料的润湿性,铺展面积最大的钎料组合为Al-4Si-15Cu-35Zn-0.1Sc,最大铺展面积为252.58mm2。使用钎料Al-4Si-15Cu-35Zn-0.2La-0.1Sc在不同保温时间及温度下对LF6铝合金进行钎焊,结果表明当钎焊温度一定时,随着保温时间的延长,钎焊接头剪切强度呈现增大的趋势;当保温时间一定时,随着钎焊温度的升高,钎焊接头强度基本呈现增大的趋势。钎焊接头的断裂形式为韧脆混合断裂,发现保温时间并不影响钎焊接头的断裂形式。当钎焊温度为530℃,保温15min时,钎焊接头的平均剪切强度最大,为116.14MPa,满足了LF6铝合金钎焊件的强度要求。