目前，釬焊材料的生產(chǎn)屬于有色金屬行業(yè)，尤其是鋁及其合金的釬焊問題是近年來研究較多、發(fā)展較快的研究領(lǐng)域之一。各種空調(diào)器、加熱器的散熱部件都采用純鋁或鋁合金，而在國防工業(yè)上各種強化鋁合金的應(yīng)用發(fā)展速度很快，這些鋁合金的應(yīng)用前提S先是要解決釬焊問題，并有配套的釬料作保證。
散熱器作為汽車冷卻系統(tǒng)的關(guān)鍵零件，在整車中具有舉足輕重的地位，它與冷卻風(fēng)扇、橡膠管、發(fā)動機水套、節(jié)溫器、冷卻水泵、格柵和導(dǎo)風(fēng)板構(gòu)成了冷卻系統(tǒng)，承擔(dān)發(fā)動機的散熱功效，確保發(fā)動機能夠穩(wěn)定高效地運轉(zhuǎn)。
隨著原材料、機械和冶金工業(yè)的發(fā)展，汽車散熱器根據(jù)材料和制造工藝主要經(jīng)歷了三代散熱器，即銅、黃銅散熱器，鋁裝配式散熱器和鋁釬焊散熱器。到目前為止，鋁釬焊散熱器已經(jīng)成為主流，并廣泛地運用于轎車、商務(wù)用車和載貨汽車上。
鋁釬焊的優(yōu)點：
由于鋁釬焊溫度低于母材的熔點，因此構(gòu)件不易變形或者變形很小。母材不熔化，金相組織不發(fā)生液相變化，不易產(chǎn)生過燒、過熱組織。鋁釬焊的加熱溫度較熔焊低，還能夠降低能源消耗，節(jié)約成本，改善操作條件。鋁釬焊是利用毛細吸附作用或是潤濕作用實現(xiàn)的，因此鋁釬焊接頭的外觀相對平整美觀，焊接速度較快，消耗釬焊材料少。目前，鋁釬焊有的不用開坡口，焊接后無需打磨或稍加打磨，不但節(jié)省了機加工工時，同時提高了生產(chǎn)效率。
鋁釬焊工藝的難點：
鋁和鋁合金材料的可焊性較差；鋁及鋁合金的熔點與所用的硬釬料熔點相差不大，釬焊時可選擇的溫度范圍很窄，溫度控制稍有不當(dāng)容易造成母材過熱甚至熔化，使釬焊過程難于進行。一些熱處理強化的鋁合金還會因釬焊加熱而引起過時效或退火等軟化現(xiàn)象，導(dǎo)致釬焊接頭性能降低。火焰釬焊時，因鋁合金在加熱中顏色不改變而不易判斷溫度的高低，這也增加了對操作者操作水平的要求。鋁和鋁合金的構(gòu)件比較復(fù)雜，例如散熱器，在焊接過程中極易燒穿，由于對鋁和鋁合金構(gòu)件表面的要求較高，往往難以保證焊接質(zhì)量。
釬焊前后的準備和清理工作：
釬焊前要做好鋁及鋁合金表面的清潔工作，母材表面存在油污和較厚的氧化膜，妨礙釬料的流動及其與母材金屬的結(jié)合，導(dǎo)致釬焊缺陷，如接頭強度差、容易滲漏和完全焊接不牢等。若采用無熔劑真空釬焊，則焊前工件的清洗要求更為嚴格。目前常用的去膜方法分物理方法和化學(xué)方法兩種。機械打磨并不能徹底去掉母材表面的全部氧化膜，而且去膜后潤濕角仍然較大，不能實現(xiàn)液態(tài)釬料毛細填縫過程。因此，往往還要采用化學(xué)清洗的方式，即用清洗液清洗，焊前清洗液分以堿或酸為主要成分的兩大類洗液。因為鋁是一種兩性元素，所以鋁及其氧化物(即氧化鋁)既能與堿液又能與酸液作用從而達到除氧化膜的目的。
常用釬料及釬劑：
目前，鋁合金硬釬焊常用的釬料是鋁基釬料。比如，A1一Si釬料焊接得到的接頭強度高，鋁和硅電極電位接近，抗電化學(xué)腐蝕性能也比軟釬焊優(yōu)越。Si的加入降低了鋁的熔點，這種現(xiàn)象可用AL-Si相圖中加以說明：
Al-Si二元相圖
另外，在Al—si釬料中添加cu元素可以降低釬料的熔點，但是Cu元素過多會導(dǎo)致接頭變脆，添加Ni元素在一定程度上彌補Cu元素帶來的脆性，但Ni元素又會提高釬料的熔點。
NOCOLOK是加拿大Adan公司在20世紀70年代末發(fā)明的一種無腐蝕釬劑技術(shù)，在全球應(yīng)用已有40年歷史，這種工藝具有焊成率高、成本低 、易操作、無污染、合大批量生產(chǎn)的優(yōu)點，是目前應(yīng)用Z廣泛的鋁合金釬焊技術(shù)。NOCOLOK釬劑是由KF - A1F3系構(gòu)成的氟鋁酸鉀混鹽，其化學(xué)總式可表示為nKF • AlF3 （n一般為1~3），熔點為為565 -572 ℃，在熔融狀態(tài)下可與Al2O3發(fā)生復(fù)雜的電化學(xué)反應(yīng)以破壞鋁表面的氧化膜。下圖為典型的釬焊接頭結(jié)構(gòu)：
釬焊過程S先工件被加熱到565℃以上，釬劑開始熔化并破除鋁合金表面的氧化膜。然后升溫至577℃左右，釬料（）Al-Si復(fù)合層）開始熔化并潤濕結(jié)合面，液態(tài)釬料通過毛細作用填充接頭間隙。再通過進一步的升溫和保溫，釬料和芯材間 相互擴散，經(jīng)冷卻后形成穩(wěn)定的合金接頭。
典型設(shè)備：
工業(yè)上基于NOCOLOK釬焊工藝的常用設(shè)備稱為可控氣氛鋁釬焊生產(chǎn)線 (簡稱CAB生產(chǎn)線 )。CAB生產(chǎn)線主要由干燥 爐、釬焊爐、氣氛冷卻室、終冷室和其他一些輔助裝置組成,生產(chǎn)線通過一條閉環(huán)的耐熱鋼網(wǎng)帶相連，用于從前到后輸送 產(chǎn)品。其中 ：干燥爐用于除去釬劑中的水分及其他有機物( 如粘合劑)，工作溫度一般為250℃左右。釬焊爐為生產(chǎn)線的核心。內(nèi)有耐熱鋼制成的馬弗，馬弗內(nèi)通入高純度的氮氣形成低氧含量的保護氣氛;釬焊爐內(nèi)分為若干個獨立的控溫區(qū)，工件在運行過程中逐漸達到釬焊溫度。氣氛冷卻室由馬弗、夾套、冷卻風(fēng)機(或水冷套) 等組成用于將工件在保護氣氛中降溫至350 ℃以下的出爐溫度。終冷室也稱空冷，用于將工位在自然氣氛中降至室溫。 下圖是典型的CAB生產(chǎn)線：
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