1. Lödbarhet
Hårdlödningsegenskapen hos aluminium och aluminiumlegeringar är dålig, främst på grund av att oxidfilmen på ytan är svår att ta bort.Aluminium har stor affinitet för syre.Det är lätt att bilda en tät, stabil och högsmältande oxidfilm Al2O3 på ytan.Samtidigt kommer aluminiumlegeringar som innehåller magnesium också att bilda en mycket stabil oxidfilm MgO.De kommer allvarligt att hindra vätning och spridning av lod.Och svår att ta bort.Under lödning kan lödningsprocessen endast utföras med rätt flussmedel.
För det andra är driften av lödning av aluminium och aluminiumlegeringar svår.Smältpunkten för aluminium och aluminiumlegering skiljer sig inte mycket från smältpunkten för den använda hårdlödningsmetallen.Det valfria temperaturintervallet för hårdlödning är mycket snävt.Lite felaktig temperaturkontroll är lätt att orsaka överhettning eller till och med smältning av basmetallen, vilket gör hårdlödningsprocessen svår.Vissa aluminiumlegeringar förstärkta genom värmebehandling kommer också att orsaka mjukgörande fenomen såsom överåldring eller glödgning på grund av uppvärmning av hårdlödning, vilket kommer att minska egenskaperna hos hårdlödda fogar.Under flamlödning är det svårt att bedöma temperaturen eftersom färgen på aluminiumlegeringen inte ändras under uppvärmningen, vilket också ökar kraven på operatörens driftnivå.
Dessutom påverkas korrosionsbeständigheten hos lödfogar av aluminium och aluminiumlegeringar lätt av tillsatsmetaller och flussmedel.Elektrodpotentialen för aluminium och aluminiumlegering skiljer sig ganska mycket från lodet, vilket minskar fogens korrosionsbeständighet, speciellt för den mjuka lödfogen.Dessutom har de flesta flussmedel som används vid hårdlödning av aluminium och aluminiumlegeringar stark korrosivitet.Även om de rengörs efter hårdlödning, kommer flussmedels inverkan på fogars korrosionsbeständighet inte att elimineras helt.
2. Lödningsmaterial
(1) Hårdlödning av aluminium och aluminiumlegeringar är en sällan använd metod, eftersom sammansättningen och elektrodpotentialen för lödning av tillsatsmetall och basmetall är mycket olika, vilket är lätt att orsaka elektrokemisk korrosion av fogen.Mjuklödningen använder huvudsakligen zinkbaserat lod och tennblylod, som kan delas in i lågtemperaturlod (150 ~ 260 ℃), medeltemperaturlod (260 ~ 370 ℃) och högtemperaturlödning (370 ~ 430 ℃) enligt temperaturvariation.När tennblylod används och koppar eller nickel är förpläterat på aluminiumytan för lödning, kan korrosion vid foggränsytan förhindras, för att förbättra fogens korrosionsbeständighet.
Hårdlödning av aluminium och aluminiumlegeringar används ofta, såsom filterstyrning, förångare, kylare och andra komponenter.Endast aluminiumbaserade tillsatsmetaller kan användas för hårdlödning av aluminium och aluminiumlegeringar, bland vilka aluminiumkiseltillsatsmetaller är de mest använda.Det specifika tillämpningsomfånget och skjuvhållfastheten för lödfogar visas i tabell 8 respektive tabell 9.Emellertid är smältpunkten för detta lod nära den för basmetallen, så uppvärmningstemperaturen bör kontrolleras strikt och noggrant under hårdlödning för att undvika överhettning eller till och med smältning av basmetallen.
Tabell 8 tillämpningsområde för lödning av tillsatsmetaller för aluminium och aluminiumlegeringar
Tabell 9 skjuvhållfasthet för fogar av aluminium och aluminiumlegeringar lödda med aluminiumsilikontillsatsmetaller
Aluminiumkisellod levereras vanligtvis i form av pulver, pasta, tråd eller ark.I vissa fall används lödkompositplattor med aluminium som kärna och aluminiumkisellod som beklädnad.Denna typ av lödkompositplåt tillverkas med hydraulisk metod och används ofta som en del av hårdlödningskomponenter.Under lödning smälter den hårdlödda tillsatsmetallen på kompositplattan och flyter under inverkan av kapillär och gravitation för att fylla foggapet.
(2) Flux och skyddsgas för lödning av aluminium och aluminiumlegeringar, speciellt flussmedel används ofta för att ta bort filmen.Det organiska flussmedlet baserat på trietanolamin, såsom fs204, används med lågtemperatursmjuklod.Fördelen med detta flussmedel är att det har liten korrosionseffekt på basmetallen, men det kommer att producera en stor mängd gas, vilket kommer att påverka vätningen och tätningen av lodet.Det reaktiva flussmedlet baserat på zinkklorid, såsom fs203 och fs220a, används med medeltemperatur och hög temperatur mjuklödning.Det reaktiva flussmedlet är mycket frätande och dess rester måste avlägsnas efter hårdlödning.
För närvarande domineras lödningen av aluminium och aluminiumlegeringar fortfarande av flussmedelsfilmborttagning.Det använda lödningsflussmedlet inkluderar kloridbaserat flussmedel och fluoridbaserat flussmedel.Kloridbaserat flussmedel har stark förmåga att ta bort oxidfilm och god flytbarhet, men det har en stor korrosiv effekt på basmetallen.Dess rester måste avlägsnas helt efter hårdlödning.Fluoridbaserat flussmedel är en ny typ av flussmedel som har bra filmavlägsnande effekt och ingen korrosion på basmetall.Den har dock hög smältpunkt och dålig termisk stabilitet och kan endast användas med aluminiumkisellod.
Vid hårdlödning av aluminium och aluminiumlegeringar används ofta vakuum, neutral eller inert atmosfär.När vakuumlödning används ska vakuumgraden i allmänhet nå storleksordningen 10-3pa.När kväve eller argongas används för skydd måste dess renhet vara mycket hög och daggpunkten måste vara lägre än -40 ℃
3. Lödningsteknik
Hårdlödning av aluminium och aluminiumlegeringar ställer höga krav på rengöring av arbetsstyckets yta.För att få god kvalitet måste oljefläcken och oxidfilmen på ytan avlägsnas innan lödning.Ta bort oljefläcken på ytan med Na2CO3 vattenlösning vid en temperatur av 60 ~ 70 ℃ i 5 ~ 10 minuter och skölj sedan med rent vatten;Ytoxidfilmen kan avlägsnas genom etsning med NaOH-vattenlösning vid en temperatur av 20 ~ 40 ℃ under 2 ~ 4 minuter och sedan tvättas med varmt vatten;Efter att ha tagit bort oljefläcken och oxidfilmen på ytan, ska arbetsstycket behandlas med HNO3 vattenhaltig lösning för glans i 2 ~ 5 minuter, sedan rengöras i rinnande vatten och slutligen torkas.Arbetsstycket som behandlats med dessa metoder får inte vidröras eller förorenas med annan smuts och ska lödas inom 6 ~ 8 timmar.Det är bättre att löda omedelbart om möjligt.
Lödningsmetoderna för aluminium och aluminiumlegeringar inkluderar huvudsakligen flamlödning, lödkolvslödning och ugnslödning.Dessa metoder använder i allmänhet flussmedel vid hårdlödning och har strikta krav på uppvärmningstemperatur och hålltid.Under flamlödning och lödkolvlödning, undvik att värma flussmedlet direkt av värmekällan för att förhindra att flussmedlet överhettas och går sönder.Eftersom aluminium kan lösas upp i mjuklod med hög zinkhalt, bör uppvärmningen avbrytas när fogen väl är bildad för att undvika korrosion av basmetall.I vissa fall använder lödning av aluminium och aluminiumlegeringar ibland inte flussmedel, utan använder ultraljud eller skrapningsmetoder för att ta bort filmen.När du använder skrapning för att ta bort filmen för lödning, värm först arbetsstycket till lödningstemperaturen och skrapa sedan löddelen av arbetsstycket med änden av lödstaven (eller skrapverktyget).Medan ytoxidfilmen bryts kommer änden av lodet att smälta och väta basmetallen.
Hårdlödningsmetoder för aluminium och aluminiumlegeringar inkluderar huvudsakligen flamlödning, ugnslödning, dopplödning, vakuumlödning och gasskyddad lödning.Flamlödning används mest för små arbetsstycken och tillverkning av ett stycke.För att undvika att flussmedlet misslyckas på grund av kontakten mellan föroreningarna i acetylen och flussmedlet vid användning av oxiacetylenflamma, är det lämpligt att använda bensintryckluftslåga med lätt reducerbarhet för att förhindra oxidation av basmetallen.Under specifik hårdlödning kan hårdlödningsflussmedlet och tillsatsmetallen placeras på den hårdlödda platsen i förväg och värmas samtidigt med arbetsstycket;Arbetsstycket kan också värmas till lödningstemperaturen först, och sedan kan lodet doppat med flussmedel skickas till lödningsläget;Efter att flussmedlet och tillsatsmetallen har smält, ska värmeflamman tas bort långsamt efter att tillsatsmetallen är jämnt fylld.
Vid lödning av aluminium och aluminiumlegering i en luftugn, ska lödningsfyllnadsmetallen förinställas och lödningsflödet ska smältas i destillerat vatten för att framställa en tjock lösning med en koncentration på 50 % ~ 75 % och sedan beläggas eller sprutas på hårdlödningsytan.En lämplig mängd pulverlödningsflussmedel kan också täckas på hårdlödningsmetallen och hårdlödningsytan, och sedan ska den sammansatta svetsen placeras i ugnen för uppvärmning av hårdlödning.För att förhindra att basmetallen överhettas eller till och med smälter, måste uppvärmningstemperaturen kontrolleras strikt.
Pasta eller folielödning används vanligtvis för dopplödning av aluminium och aluminiumlegeringar.Det sammansatta arbetsstycket ska förvärmas före hårdlödning så att dess temperatur ligger nära hårdlödningstemperaturen och sedan nedsänkas i hårdlödningsflöde för hårdlödning.Under hårdlödning ska hårdlödningstemperaturen och hårdlödningstiden vara strikt kontrollerad.Om temperaturen är för hög är basmetallen lätt att lösa upp och lodet lätt att gå förlorat;Om temperaturen är för låg smälts inte lodet tillräckligt och lödningshastigheten minskar.Hårdlödningstemperaturen ska bestämmas enligt basmetallens typ och storlek, tillsatsmetallens sammansättning och smältpunkt och ligger i allmänhet mellan fyllmetallens likvidustemperatur och basmetallens solidustemperatur.Doppningstiden för arbetsstycket i flussbadet måste säkerställa att lodet kan smälta helt och rinna, och stödtiden bör inte vara för lång.Annars kan kiselelementet i lodet diffundera in i basmetallen, vilket gör basmetallen nära sömmen spröd.
Vid vakuumlödning av aluminium och aluminiumlegeringar används ofta metallaktiva aktivatorer för att modifiera ytoxidfilmen av aluminium och säkerställa vätning och spridning av lod.Magnesium kan användas direkt på arbetsstycket i form av partiklar, eller införas i hårdlödningszonen i form av ånga, eller magnesium kan tillsättas till aluminiumkisellodet som ett legeringselement.För arbetsstycket med komplex struktur, för att säkerställa den fulla effekten av magnesiumånga på basmetallen och förbättra hårdlödningskvaliteten, vidtas ofta lokala skärmningsprocessåtgärder, det vill säga att arbetsstycket först placeras i en låda av rostfritt stål (vanligtvis känd som processboxen) och placeras sedan i en vakuumugn för uppvärmning av hårdlödning.Vakuumlödda fogar av aluminium och aluminiumlegeringar har slät yta och täta lödfogar och behöver inte rengöras efter lödning;Emellertid är vakuumlödningsutrustningen dyr, och magnesiumångan förorenar ugnen allvarligt, så den måste rengöras och underhållas ofta.
Vid hårdlödning av aluminium och aluminiumlegeringar i neutral eller inert atmosfär kan magnesiumaktivator eller flussmedel användas för att avlägsna filmen.När magnesiumaktivator används för att ta bort filmen är mängden magnesium som krävs mycket lägre än för vakuumlödning.I allmänhet är w (mg) cirka 0,2 % ~ 0,5 %.När halten magnesium är hög kommer fogens kvalitet att försämras.NOCOLOK hårdlödningsmetod med fluorflöde och kväveskydd är en ny metod som utvecklats snabbt de senaste åren.Eftersom resterna av flussmedel inte absorberar fukt och inte är frätande för aluminium, kan processen att avlägsna flussmedelsrester efter lödning utelämnas.Under skydd av kväve behöver endast en liten mängd fluorid flussmedel beläggas, tillsatsmetallen kan väl väta basmetallen och det är lätt att få högkvalitativa lödda fogar.För närvarande har denna NOCOLOK hårdlödningsmetod använts vid massproduktion av aluminiumradiator och andra komponenter.
För aluminium och aluminiumlegering lödda med annat flussmedel än fluorid flussmedel måste flussmedelsresterna avlägsnas helt efter lödning.Återstoden av organiskt lödningsflöde för aluminium kan tvättas med organiska lösningar såsom metanol och trikloretylen, neutraliseras med vattenlösning av natriumhydroxid och slutligen rengöras med varmt och kallt vatten.Klorid är återstoden av lödningsflussmedel för aluminium, som kan avlägsnas enligt följande metoder;Blötlägg först i varmt vatten vid 60 ~ 80 ℃ i 10 minuter, rengör försiktigt resterna på den lödda fogen med en borste och rengör den med kallt vatten;Blötlägg den sedan i 15 % vattenlösning av salpetersyra i 30 minuter och skölj den till sist med kallt vatten.
Posttid: 2022-jun-13