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粉末冶金法自钎剂铝钎料的制备工艺

发布人：上海艾荔艾合金股份有限公司www.shailiai.cn 更新时间：2016-02-19

本文应用粉末冶金法制备了自钎剂铝钎料，探讨了制备工艺对自钎剂铝钎料相对密度的影响。自钎剂铝钎料常于施工现场作铝合金的火焰钎焊，也可用于炉中钎焊及对焊接质量要求不高的铝薄板及铸件的补焊。

本文应用粉末冶金法制备了自钎剂铝钎料，探讨了制备工艺对自钎剂铝钎料相对密度的影响。自钎剂铝钎料常于施工现场作铝合金的火焰钎焊，也可用于炉中钎焊及对焊接质量要求不高的铝薄板及铸件的补焊。由于它焊前不用添加钎剂，焊后不需清理，焊接性能良好，方便省事，还可实现自动化，故有巨大的市场潜力。虽然粉末冶金法可制备成分均匀、晶粒细小、强度大的铝合金钎料，但韧性、抗冲击性能低以及钎料中气孔多等缺点，限制了其更广泛应用。因此，如何提高铝钎料的相对密度、减小空隙率，获得力学性能和物理性能良好的钎料，是一个解决粉末冶金铝钎料问题的关键所在。

　　将粒度为45～105μm的A1-Si钎料粉末和粒度为25～45的KAlF4钎剂粉末按质量比9∶1均匀混合，在冷等静压机上压制成Φ40mm的圆柱体粉末，单位压制压力100～300MPa。然后在真空度为10-3Pa真空烧结炉内，300～550℃下烧结2h，随炉冷却至室温。再对烧结后的毛坯用100t热挤压机，以挤压比64∶1、挤压速度2.2m/min、挤压温度400℃挤出Φ5mm的钎料。用排水法测量密度。金相样品经机械抛光后用标准Keller试剂(0.5%HF+1.5%HCl+2.5%HNO3+95.5%H2O)浸蚀后，用QUANTA200型扫描电镜观察热挤压前后材料的显微结构。

　　压制力的大小决定着自钎剂铝钎料粉坯的密度大小，压制力越高，粉坯的密度越高。压制压力较低时，随压制力的增加粉坯密度增加较快；压制力较高时，随着压力的增加，密度增加的速度渐趋缓慢。当压制力约为150MPa时，粉坯的相对密度可达到80%，粉坯具有进行后续烧结和热挤压的条件。常规的烧结工艺(包括真空烧结)不能提高自钎剂铝钎料粉坯的密度，低于固相线温度烧结，样品的密度不但没有提高，反而有所下降；高于固相线温度烧结，样品会发生熔化。而且烧结温度的提高，粉坯烧结密度不会随之增加。热挤压过程中烧结坯发生塑性变形，内部颗粒之间的空隙和边界消失，空洞减小，样品的相对密度达到了96.7%。从相组成上看，白色颗粒KAlF4、细小黑点初晶Si相比较均匀的分散在A1-Si基体上。

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