CN100445009C - 提高铝合金真空钎焊质量的工艺方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种提高铝合金真空钎焊质量的工艺方法，属于在铝合金真空钎焊工艺中对待焊工件进行表面处理的方法；旨在提供一种能够有效地促进氧化膜去除、提高焊缝合格率的铝合金真空钎焊前表面处理的方法。技术方案包括表面处理、防锈、清洗、组装成型和焊接；所述表面处理是在未附着有钎料的待焊工件的待焊表面进行整体喷砂处理，使待焊表面形成一层均匀的凹坑；其中，喷射口与待焊表面的距离为100～350mm、喷射压力为5000～20000Pa、砂子采用粒度为20～80目的石英砂。本发明能够更有效地促进去除工件表面的氧化膜，大大改善了铝合金真空钎焊的性能，有效地提高了铝合金产品真空钎焊的合格率，可广泛适用于各种铝合金材料真空钎焊时工件表面的去膜处理。

Description

提高铝合金真空钎焊质量的工艺方法
技术领域：
本发明涉及一种金属表面的处理方法，尤其涉及一种在铝合金真空钎焊工艺中对待焊工件表面进行处理，从而有效地促进氧化膜去除、提高焊缝质量的方法。
背景技术：
铝合金真空钎焊属于无钎剂钎焊，较传统的盐浴钎焊等铝合金钎焊技术有了很大的进步，由于它具有环保、高效、焊缝质量好、能够焊接结构复杂的产品等诸多优点，因此铝合金真空钎焊技术是近年来应用较广的一种钎焊技术。然而，由于铝合金特有的物理、化学性质，导致其钎焊性能较差，会产生一系列的缺陷，尤其是铝合金真空钎焊。其主要原因是铝合金与氧气的亲和力极大，表面很容易生成一层致密且化学性质稳定、熔点很高、难以去除的氧化膜。一直以来，通常的方法是采用酸、碱等溶液来清洗去除铝合金表面的氧化膜，也有一些采用机械打磨的方法来去除氧化膜，但是效果都不理想，而且效率很低；因此，在真空钎焊时会产生焊缝间隙难以填满、焊缝存在气孔、夹渣以及不致密等缺陷，很难得到焊缝合格的产品。由此可见，铝合金表面氧化膜去除的效果是直接影响铝合金真空钎焊质量的关键。目前，国内外铝合金真空钎焊技术还处于发展阶段，特别是国内的铝合金真空钎焊水平还较低，钎焊质量很不稳定，关键的问题就是铝合金零件表面的氧化膜难以去除；从统计资料来看，对于铝合金材料的产品，真空钎焊的合格率还不足40％。
发明内容：
针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明旨在提供一种提高铝合金真空钎焊质量的新工艺方法，该方法能够有效地促进氧化膜去除，大幅度地提高产品焊缝的合格率。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：它包括表面处理、防锈、清洗、组装成型和焊接：所述表面处理是在未附着有钎料的待焊工件的待焊表面进行整体喷砂处理，使待焊表面形成一层均匀的凹坑；其中，喷射口与待焊表面的距离为100～350mm、喷射压力为5000～20000Pa、砂子采用粒度为20～80目的石英砂。
本发明的优选技术方案为：喷射口与待焊表面的距离为150～300mm、喷射压力为5000～15000Pa、石英砂的粒度为30～60目。
与现有技术比较，本发明由于采用当前比较成熟的喷砂技术在铝合金未附着有钎料的待焊工件的待焊表面进行喷砂处理，从而在该待焊表面形成一层厚度均匀、表面微观结构不规则且致密的小凹坑，因此在真空钎焊时由于待焊表面受热后膨胀方向不一致，会促使氧化膜更加容易、充分地破碎；另外，由于待焊表面比较粗糙，待焊表面与待焊表面的接触面会形成一定的间隙，该间隙不但有利于排出钎焊所产生的气体，而且也有利于破碎后的氧化膜被钎料浮起排出，从而形成比较完美的钎缝。这就彻底克服了采用传统化学方法除膜后待焊表面仍然比较光滑，待焊表面与待焊表面的接触面间隙太小，氧化膜和气体无法充分排出、钎料无法充分润湿母材而导致焊缝质量不稳定的缺陷。
根据实际应用情况来看，采用本方法产品焊缝的合格率可以由原来的不足40％提高到85％，取得了很好的效果。以生产300套铝合金板翅式散热器为例，具体的试验数据如下：
试验条件：喷射距离100～250mm；喷射压力5000～15000Pa；石英砂粒度40～80目。
试验结果：
表1：产品泄漏试验(套)
  批次   数量   无泄漏   泄漏   合格率
  1   40   38   2   95％
  2   200   170   30   90％
  3   60   54   6   85％
表2：产品爆破强度性能抽样试验
  批次   数量(套)   爆破强度(Mpa)   合格率
  1   5   10.2 10.0 9.8 9.5 9.7   100％
  2   10   9.8 10.1 9.7 9.6 10.0 9.9 9.6 9.8 9.5 9.7   100％
  3   5   9.5 9.9 9.6 10.1 10.0   100％
表3：产品疲劳强度性能抽样试验(频率：2HZ，压力：1.6Mpa)
  批次   数量(套)   疲劳强度(振动次数)   合格率
  1   2   1500000  1600000   100％
  2   2   1400000  1550000   100％
  3   1   1600000   100％
从上述试验结果可以看出，本发明在完全满足产品各项性能指标的前提下(爆破强度：7.0Mpa；疲劳强度：1000000次)，能够将产品的合格率提高到85％以上。本发明可适合于各种铝合金真空钎焊前待焊工件的表面处理。
具体实施方式：
下面结合具体的实施例对本发明作进一步说明：
实施例1，铝合金型材成型后将喷射口对准未附着有钎料的待焊工件的待焊表面进行喷砂去膜处理，直至工件的待焊表面形成均匀的一层直径为0.02～0.10mm的凹坑，然后按常规的方法对待焊工件进行防锈处理；处理完毕后与其余所需焊接的工件按常规方法进行组装成型，然后送入真空炉中按常规的真空钎焊工艺进行焊接即可。其中喷砂时，喷射口与待焊表面的距离控制在100mm、喷射压力控制在5000Pa、石英砂的粒度为20目。
实施例2，具体操作方法同实施例1，其中喷射口与待焊表面的距离控制在350mm、喷射压力控制在20000Pa、石英砂的粒度为80目。
实施例3，具体操作方法同实施例1，其中喷射口与待焊表面的距离控制在150mm、喷射压力控制在50000Pa、石英砂的粒度为30目。
实施例4，具体操作方法同实施例1，其中喷射口与待焊表面的距离控制在200mm、喷射压力控制在15000Pa、石英砂的粒度为60目。
上述实施例中，铝合金钎焊工艺的参数为：在保证产品在真空炉中均匀加热和保温的前提下，真空钎焊的温度应控制在595～605℃之间、保温时间应控制在10～20分钟，同时真空度应达到7×10-3Pa。

Claims (2)

1.一种提高铝合金真空钎焊质量的工艺方法，包括表面处理、防锈、清洗、组装成型和焊接；其特征在于：所述表面处理是在未附着有钎料的待焊工件的待焊表面进行整体喷砂处理，使待焊表面形成一层均匀的凹坑；其中，喷射口与待焊表面的距离为100～350mm、喷射压力为5000～20000Pa、砂子采用粒度为20～80目的石英砂。
2.根据权利要求1所述的提高铝合金真空钎焊质量的工艺方法，其特征在于：喷射口与待焊表面的距离为150～300mm、喷射压力为5000～15000Pa、石英砂的粒度为30～60目。
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