釬焊的特點:相對于熔焊與壓焊,,釬焊加熱溫度低于母材熔點,對母材的物理化學性能一般沒有明顯不利影響,;釬焊溫度低,,焊件整體加熱均勻所引起的應(yīng)力和變形小,對焊件的尺寸精度影響??;釬焊可以用于結(jié)構(gòu)復(fù)雜,、開敞性差的焊件,并可以一次完成多縫多零件的連接,;容易實現(xiàn)異種金屬,、金屬與非金屬材料的連接;對熱源要求較低,,工藝過程較簡單,。
與鋁合金相比,鎂合金在焊接時更易形成疏松,、熱脆性較大的氧化膜及夾渣,,這些特殊的性質(zhì)對鎂合金的焊接產(chǎn)生一系列的困難,使其焊接工藝更為復(fù)雜,;與此同時,,由于鎂合金的熱膨脹系數(shù)大,在熔化焊時易產(chǎn)生焊接裂紋,、焊后變形等缺陷,,故需要采用坡口預(yù)處理、夾具固定,、焊前焊后熱處理等措施,,以保證獲得性能良好的焊接接頭。
釬焊是采用了比母材熔化溫度低的釬料,,焊接時釬料熔化為液態(tài)而母材保持為固態(tài),,依靠液態(tài)釬料與固態(tài)母材間的相互擴散形成冶金結(jié)合,獲得牢固的接頭,,釬焊溫度一般低于母材溫度20-30℃,。不少用其它焊接方法難阻甚至無法進行連接的結(jié)構(gòu),采用釬焊卻可以解決,。而且,,在很多情況下,釬焊能保證焊件具有更高的可靠性,。然而,,相對熔焊和壓焊技術(shù),釬焊接頭的強度一般比較低,、耐熱能力差的缺點也很明顯,,因此,釬焊較適于連接精密,、微型,、復(fù)雜、多釬縫,、異類材料的焊件,。
從釬料方面來看,也沒有廣泛應(yīng)用的鎂舍金焊接的釬料,,離工業(yè)實際大規(guī)模應(yīng)用仍有相當距離,。鑄造和擠壓鎂合金的釬焊方法主要有火焰釬焊、爐中釬捍,、浸沾釬焊等,。、
可以用于釬焊的鎂合金系有:Mg-Al-Zn系,,Mg-Zr系,,Mg-Mn系,Mg-Zn-Re系,,Mg-Zn-Zr系,。鎂合金釬焊過程可能出現(xiàn)的問題及對策有:
美國焊接學會編寫的《焊接手冊》記載的焊料有三種:AZ92A(釬焊溫度582-616), AZ125(釬焊溫度570-595),與日本標準中的MC3(604-615)與AZ92成分相近,。這三種上三種釬料都適合于火焰釬焊,、爐中釬焊和浸漬釬焊。但這三種釬料熔點較高(604-627℃) ,,配以的釬劑熔點溫度也較高(約538℃) ,,超過大多鎂合金的燃點及熔點溫度,因此只適于釬焊AZl0A,、K1A及M1A等少量幾種鎂合金,,并不適于釬焊得到應(yīng)用的如Mg-A1-Zn系等鎂合金。
中國機械工程學會焊接學會的《焊接手冊》記載的釬料有:Mg-12Al-0.5Zn的Mg-Al-Zn釬料,。
國內(nèi)外新出現(xiàn)的釬料有:
釬料 | 釬焊溫度 (℃) | 性能 |
Mg-12Al-11Cd-4Ni | 560 - 580 | NA- 配合F390Mg釬劑 |
Al-25Mg03.5Cu | 426 - 448 | 122-13室溫,,93Mpa于260℃ |
Al-32Mg-2Cu-1Si |
| 焊后沉淀強化250-24h。含Cu焊料需防腐處理 |
Mg-12Al-2Ca | 437-565 | 焊接AZ91/15SiC復(fù)合材料時焊接件的室溫TS=180-193MPa,,200℃時58-70MPa |
Mg-(32-35)Al-2Ca | 需在鎂合金基體再結(jié)晶溫度附近焊接 | 釬料200℃TS=11-14MPa,,冷卻后焊縫容易產(chǎn)生殘余應(yīng)力 |
Mg-4.7Al-8Zn-0.6Ca | 液相線600 |
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Mg-8Al-8Zn-0.2Mn | 液相線52 | AZ88鑄造鎂合金350-400可熱軋成型 |
In-34.5Mg-(0.2-6.4)Zn-0.8Al | <> | 日本人發(fā)明的用于AZ31的低熔點釬料,釬劑用mol分數(shù)59.7CaCl2-18.5LiCl-21.8NaCl,,有效減少氧化膜有良好強度 |
Mg-12zn-3Ce | 非晶釬料 | 良好的焊接性和耐腐性性,,用于AZ91焊接有良好效果 |
Mg-5Al-5Zn-5Nd | 非晶釬料 |
Mg-32Al-2Zn | >450 | 美國專利,用于焊接鎂基復(fù)合材料,,有良好的流動性,,潤濕性,需在氣體保護下焊接,。值得注意的是SiC/ TiC/ Al2O3顆粒增強的復(fù)合材料釬料對焊接力學性能有很大的改進 |
Mg-48Ag-2Zn | >475 |
Mg-39Li-2Zn | >350 |
Mg-33Al-33Li | 325 |
鄭州機械研究所發(fā)明的鎂合金釬料: |
Mg-(30-34)Al-(1-3)Ce | 480-500 (釬料熔化溫度385-406) | 采用高頻感應(yīng)釬焊工藝焊接AZ31B接頭抗剪強度28-30MPa,,抗拉33-39MPa.有效避免基體氧化和燒損 |
Al-(10-12)Zn-(25-28)Mg | 439-468(釬料熔化溫度500-510) | 良好的鋪展性和填充性,高頻感應(yīng)釬焊AZ31B的接頭抗剪強度223-28MPa抗拉強度39-44MPa. |
Mg-(25-31)Al-(1-3)Cu-(1-3)Sn | 450-470(釬料熔化溫度421-438) | 良好的鋪展性和填充性,,高頻感應(yīng)焊接AZ61A時接頭抗剪31-38MPa抗拉40-47MPa |
北京工業(yè)大學發(fā)明的鎂合金釬料: |
Mg-(48-51)Zn | 410-430(釬料熔化溫度337-361) | 高頻釬焊AZ31B時抗剪28-29MPa,抗拉37-39MPa. |
Zn-(10-13)Al-(18-20)Mg | 500-510(釬料熔化溫度379-488) | 高頻釬焊AZ31B時抗剪43-45MPa抗拉59-62MPa. |
Zn-(4-8)Mg | 420-450(釬料熔化溫度365-395) | 高頻釬焊AZ31B時抗剪38-43MPa抗拉52-53MPa |
Zn-(0.5-1.5)Nd-(45-49)Mg | 400-430(釬料熔化溫度333-356) | 高頻釬焊AZ31B時抗剪38-39MPa抗拉53-62MPa |
(40-55)Mg-(39-55)Zn-(1-5)Al-(0.1-1.5)Er | 釬料熔點340-380 | 感應(yīng)釬焊AZ31B的抗剪強度為40.1-58MPa,,接頭晶粒細化,,強度比不加Er的釬料提高5-25% |
Mg-(1-2.5)Al-(46-52)Zn | 380-400釬料熔化溫度336-361 | 適合多種釬焊方法,對AZ31B焊接接頭的剪切強度大于52MPa,抗拉強度大于72MPa |