含氟化物银钎剂去除304不锈钢表面氧化膜的机理

使用银钎剂（由K₂B₄O₇、H₃BO₃、KF或KHF₂组成）去除304不锈钢表面氧化膜,研究了银钎剂对304不锈钢表面氧化膜的去除机理。结果表明,700 ℃时,在钎剂成分中某一成分的单独作用下,K₂B₄O₇和KF不能去除304不锈钢表面氧化膜;在任意2种成分的协同作用下,只有K₂B₄O₇与H₃BO₃的混合物在700 ℃下不能熔化,其余二元混合物均能与钢板表面氧化物反应;自由能（ΔG_m^θ）和反应平衡常数（K^θ）的计算结果显示,钎剂去除氧化膜的主要原因是该过程中钎剂中的F替代氧化物中的O,该反应的平衡常数达到 1.3×10¹⁶⁷,自由能小于零,反应可以进行。XRD结果显示,在2θ=18°位置的峰形发生改变,说明KF被KHF₂替代后,钎剂去除氧化膜的机理发生变化。含有KF和KHF₂的3号钎剂在540 ℃时可以有效去除钢板表面氧化膜,与钎剂的反应产物具有非晶结构特征。     

熔盐钎剂与铝氧化膜的相互作用

用X射线粉末衍射法研究了铝氧化膜与熔盐钎剂的作用行为。结论指出:铝钎焊过程中铝氧化膜的溶胀是由于钎剂中的Li~+挤入氧化膜γ-Al_2O_3氧骨架中八面体或四面体空隙,从而撑大了氧骨架所致;含F-钎剂作用γ-Al_2O_3后,显著提高了它的结晶度,导致膜强度的下降并易被破坏。     

FB3-F银钎剂去膜机理

研究了由H₃BO₃、K₂B₄O₇和KF（质量比为7:10:3）3种组分配制而成的银钎剂的去膜机理。结果表明：在700 ℃时,K₂B₄O₇或KF都不能单独去除Q235钢板表面的氧化膜,且KF会加快高温下钢表面的氧化速率;H₃BO₃能够去除Q235钢表面的氧化膜,然而其反应产物具有明显的非晶结构特征,并且流动性差。此外在700 ℃时,H₃BO₃与KF能够发生反应,其反应产物可以去除钢表面氧化膜。KF和K₂B₄O₇之间也能在700 ℃发生类似的反应,然而其反应产物非常坚硬。因此,在700 ℃时,H₃BO₃、K₂B₄O₇和KF混合钎剂能够与Q235钢板表面氧化膜反应,且反应产物具有明显的非晶特征。KF的加入将非反应性H₃BO₃-K₂B₄O₇二元体系转化为反应性KF-H₃BO₃-K₂B₄O₇三元体系。在这个三元体系中,KF不但对钢板没有腐蚀性,反而促进了氧化膜的去除。     

LY12铝合金氧化膜与钎剂的反应机制

采用CsF-AlF3中温无腐蚀钎剂能够去除LY12铝合金表面复杂的氧化膜, 实现LY12铝合金的中温钎焊.研究发现: 改进的CsF-AlF3钎剂是以反应、溶解方式去除氧化膜的; 在去膜过程中, CsF化合物起主要去膜作用, 钎剂的高活性与NH4F、NH4AlF4及复合盐熔体等化合物的存在有关, 它们的存在可提高CsF-AlF3钎剂的去膜能力, 而HF的生成则是诱发和加速反应、提高溶解去膜能力的关键;微量稀土元素镧未在界面出现富集现象,微量的稀土氟化物则起着"助溶"的作用.     

6063铝合金氧化膜与CsF-AlF3及KF-AlF3钎剂的反应机制

选用CsF-AlF3和KF-AlF3钎剂,研究了两种钎剂在6063铝合金表面不同温度下的去膜效果,并分析和探讨了钎剂与6063铝合金表面氧化膜的反应机制.研究发现,CsF-AlF3,钎剂是以反应、溶解的机制去除6063铝合金表面氧化膜的,NHIF在高温下生成的HF是CsF-AlF3钎剂去膜的关键化合物.此外,H2O的存在或形成促进了HF的生成,从而加速了钎剂的去膜进程.CsF-AlF3,,钎剂反应产物中没有发现CsF和AlF3,只有少量的CsAlF4存在.在570℃下,KF-AlF3钎剂反应产物中以KAlF4为主,而在610℃条件下,KAlF4已不存在,只有少量的KMgF3生成.结果表明,在610℃条件下,Mg,Mn元素和KAlF4将逐渐地消耗掉,使得钎剂熔点急剧升高,导致钎剂流动性变差.     

铝及铝合金不溶性钎剂的研制

近年来迅速发展起来的ＮＯＣＯＬＯＫ方法,在铝钎焊工艺中广泛应用。研制的铝及其合金的钎剂即为该方法用钎剂,该钎剂的特点是不溶于水,不吸潮,无腐蚀。本研制找出了批量生产低能耗化学合成法生产氟铝酸钾钎剂的合成工艺方法。研制的产品应用于汽车空调器铝蒸发器、铝散热器及不锈钢复合锅底的钎焊工艺中,取得了满意的效果     

纳米无腐蚀铝钎剂的制备方法研究

应用微乳液法制备出KAlF4-K3AlF6共晶纳米微粒。X-衍射图谱证明主相为KAlF4，次相为K3AlF6。差热分析证明纳米晶的熔点为560℃。     

钎料表面微结构对糊状钎剂黏附性的影响

文中采用金相显微镜、润湿角测定仪、表面张力仪等分析手段,分析了钎料表面微结构对糊状钎剂黏附性的影响.结果表明,糊状钎剂可在擦洗、擦洗+精轧两种钎料表面黏附润湿或浸湿,但不能自行铺展润湿.与擦洗钎料相比,糊状钎剂在擦洗+精轧钎料表面具有更大的接触角滞后、糊状钎剂黏附量,且黏附层分布相对均匀,收缩坑较少.糊状钎剂在擦洗、擦洗+精轧钎料表面的黏附功和黏附张力,分别为106.39,29.89和110.28,33.78 mN/m.糊状钎剂在擦洗+精轧钎料表面具有更大的黏附功和黏附张力,是其表面黏附量大、黏附层均匀、收缩坑少的主要原因.     

锌铝合金软钎剂的研究及分析

研制了多种有机和无机软钎剂,对各钎剂进行了对比实验,确定了适合锌铝合金钎焊的无机软钎剂.对该钎剂进行了不挥发物含量、腐蚀率试验.结果表明:ZnCl2-NH4Cl-KF钎剂可以有效去除锌铝合金表面氧化膜和钎焊过程中形成的氧化物;促进钎料的润湿;钎剂残渣的腐蚀性小,残余少且清除容易.     

Al-12Si自钎剂钎料环的制备及3003铝合金的钎焊

采用热压烧结法制备了Al-12Si自钎剂钎料环,对自钎剂钎料的显微组织、润湿性以及钎焊3003铝合金接头显微组织进行了研究。结果表明,自钎剂钎料显微组织由块状初晶硅,α-Al固溶体以及颗粒状KAlF_4钎剂组成;钎料环在3003铝合金上润湿性能良好,钎焊的3003铝合金接头组织主要由α-Al固溶体和针状Si相组成,接头抗拉强度达到70 MPa。     

Al-12Si自钎剂钎料烧结温度对3003铝合金钎焊接头性能的影响

采用热压烧结法制备了Al-12Si自钎剂钎料,对不同烧结温度下钎料的钎焊接头力学性能和显微组织进行了研究.结果表明:在烧结温度为460℃时,自钎剂钎料钎焊3003母材的接头抗拉强度达到最大值67 MPa;自钎剂钎料钎焊接头截面上的显微硬度分布不均匀,且钎缝的整体显微硬度高于两侧母材的显微硬度;烧结温度大于440℃的钎料的钎焊接头均匀饱满,钎料扩散较为充分,钎缝中心处主要是由α-Al固溶体和树枝状、针状Si相组成.     

钎剂对铝合金与不锈钢大气钎焊性影响的二重性

异种材料间钎焊,不仅需选钎料,而且对与钎料、母材相匹配的钎剂的选用同样也很重要.特别是对熔点差异大、且氧化膜厚的两待焊母材,迅速及时同步去除两母材表面的氧化膜是接头达成的必要条件.本研究采用电阻炉和Ⅺm、EDX、SEM等手段进行了不同钎剂供给量及钎剂与不锈钢表面反应时间的调查实验和测试分析,其结果为:使用钎剂去除不锈钢的氧化膜使润湿能够产生,其一定程度的反应时间是必要的.覆盖母材钎焊面及钎料的适量的钎剂供给量以上,钎剂的量对钎焊性基本没有影响.钎料润湿不锈钢后再次与铝合金施焊前,彻底干净去除钎剂残渣是十分必要的,否则日后接头会再次开裂.所以钎剂对钎焊性有利弊二重影响,正确使用钎剂的重要性不可忽视.     

电压对6061铝合金表面微弧氧化膜形成的影响

采用微弧氧化法在6061铝合金表面制备微弧氧化膜,研究氧化电压对微弧氧化正负向电流、膜层厚度和生长率的影响。结果表明,正向和负向电压分别为460 V和130 V时,正负向电流波动明显,膜层均匀,厚度为118μm,膜的生长率为3.93μm/min,膜层由疏松层和致密层组成,致密层所占比例约为95%。     

不锈钢软钎焊用钎料和钎剂的研究

研究了304不锈钢软钎焊用钎剂和钎料,结果表明:氯化锌+氯化铵+盐酸钎剂可以较好的钎焊不锈钢;Sn-3.5Ag-0.7Cu无铅钎料对不锈钢的润湿性与Sn-Pb钎料相当,Sn-0.7Cu钎料次之,Sn-9Zn的润湿性较差。对Sn基钎料与不锈钢的界面金相分析表明:Sn基钎料与不锈钢的界面形貌较平坦,界面处仅有少量FeSn_2金属间化合物生成,不锈钢软钎焊接头的强度与所采用钎料密切相关。     

不同钎剂对Sn-Zn系无铅钎料润湿特性的影响

采用润湿平衡法研究了在znC12一NH4C1、中等活性松香(RMA)和免清洗三种不同钎剂作用下,Sn-Zn无铅钎料在Cu基板上的润湿特点.结果表明,使用ZnC12-NH4C1钎剂时,Sn-Zn钎料具有良好的润湿性能;研究了不同钎剂下,Sn-9Zn钎料在Cu基板上的铺展情况,并分析比较了焊点界面金属间化合物层的特征.Sn-Zn钎料与Cu基板界面形成的金属间化合物在靠近Cu基板一侧较为平坦,而在钎料一侧呈扇贝状,而且,不同钎剂能影响钎料在Cu基板上的润湿、铺展性能,界面金属间化合物特征及焊点外观;Sn-Zn钎料表面存在大量ZnO,去除钎料表面ZnO是开发针对Sn-Zn系无铅钎料专用钎剂的关键.     

烧结压力对自钎剂钎料性能的影响

采用热压烧结法制备了Al-12Si自钎剂钎料环,对不同烧结压力下钎料的润湿性、显微硬度和显微组织进行了研究. 结果表明,自钎剂钎料润湿性环随着烧结压力升高呈现上升趋势,在烧结压力为222 MPa时铺展面积达到152 mm2;随着烧结压力的增大,自钎剂钎料密度、显微硬度逐渐增大,但上升趋势变缓;钎料显微组织主要是灰色基体上均匀分布着黑色大块状相和白色小颗粒;XRD结果显示自钎剂钎料只有α-Al固溶体,初晶硅和Nocolok钎剂三种物相,热压烧结法制备自钎剂钎料未发生氧化、水解等反应,加上硅的活化作用保证了钎料高活性.     

铝合金阳极氧化膜非镍常温封孔剂的研制

介绍了新开发的非镍金属含氟化合物常温封孔剂的配方、封孔条件及试用结果。试验数据表明所开发的封孔剂比Ni~(+2)/F~-体系封孔剂优越。     

铝合金表面稀土转化膜研究进展

介绍了铝合金表面稀土转化膜在国内外的研究进展及现状,综述了铝合金表面稀土转化膜工艺研究的发展过程,讨论了稀土转化膜的成膜机理和耐腐蚀机理,提出了稀土转化膜技术目前阶段存在的问题,并对这一技术的发展提出了展望。     

6063铝合金中温钎焊工艺

采用73Ai-20Cu-2Ni-5Si中温箔带钎料,对6063铝合金进行氩气保护炉中钎焊工艺研究。根据铺展、填缝试验,选择合适的表面处理方式、钎剂和钎焊规范,结果表明:3%CsF-AlF_3+97%KF-AlF_3无腐蚀钎剂具有较高的活性及较好的去膜效果,适合含Mg铝合金钎焊;化学清洗和物理清洗表面处理方式均能有效去除钎料表面氧化膜;使用3%CsF-AlF_3+97%KF-AlF_3钎剂,钎料在580℃,10 min规范下钎焊的剪切强度达到126 MPa;经固溶、时效处理后,钎焊接头强度明显提高,这种接头经盐雾腐蚀后接头剪切强度仍达到150 MPa。     

KF-AlF_3-KBr低熔点铝基钎剂研制

氟铝酸钾钎剂不吸潮、无腐蚀,广泛应用于铝及其合金的钎焊,但由于该钎剂熔点较高,限制了其使用范围。在KF-AlF3钎剂基础上,添加第三组元KBr降低了熔点,获得了低熔点的无腐蚀性钎剂。通过DSC、XRD和一系列钎焊性能实验表明,当w(KBr)=20%时钎剂熔点最低,液相线温度522.1℃。钎剂由KAlF4、K3AlF6和KAlBr4组成,KAlF4-K3AlF6-KAlBr4组成的三元共晶是钎剂熔点降低的主要原因。通过性能测试表明,此钎剂具有良好的铺展性、填缝性,去膜能力也有较大程度的提高,可以应用于低熔点铝合金钎焊。