釬焊復合板的質量指標問題

(1)釬料層化學成分中主要元素的影響

Si含量:復合板的釬焊性能體現在釬料層的流 動性、潤濕性、間隙填充能力和焊接強度。在Al-S 合金二元相圖中,溫度達577℃、w(Si)=117%時, 發生共晶反應。當w(Si)117%時,二元合金熔化 溫度隨Si含量的升高而降低。所以,釬料層中Si含 量高時,其熔點則低。Si含量過高時,雖然可使包覆 層合金熔點降低、流動性好,間隙填充能力強,但當 其擴散到被焊金屬界面,且使固相成分達到一定程 度時,導致被焊金屬固相熔化,產生熔蝕。Si含量越 高,濃度梯度越大,對基體合金的熔蝕傾向也越嚴 重;Si含量過低時,則產生相反的效果。真空釬焊用 復合板的釬料層為4004鋁合金,其w(Si)的標準范 圍為90%~105%。

Mg含量:包覆層合金中的Mg是真空釬焊必不 可少的金屬活化劑、吸氣劑,同時在增強復合板耐蝕 性方面可產生積極的影響。Mg在550℃以上時開始 大量蒸發,在真空釬焊爐中形成含Mg的氣氛。鎂蒸 氣既可與釬焊氣氛中剩余的氧或水蒸氣中的氧結 合,保護加熱零件表面不致重新氧化,又能滲入到零 件表面未清除干凈的氧化膜中,將其去除。所以,相 對于真空釬焊爐的真空度而言,真空度高時,標準含量的Mg可以起到足夠的作用;而真空度低時,則需 要將Mg含量控制在上限或者更高。4004鋁合金的 w(Mg)=10%~20%。

(2)釬料層厚度

復合板厚度及釬料層厚度的設定應與換熱器的 承壓要求相匹配,必須結合理論計算和生產實踐來 制定。這里特別指出當釬料層厚度過薄時,易造成 焊接強度低、焊接不牢、承壓不達標等焊接缺陷;過 厚時,則會造成芯層合金厚度過薄、承壓不達標、甚 至出現熔蝕現象導致泄漏。因此,釬料層厚度及其 均勻性是衡量其質量的重要指標,也是影響釬焊質 量的重要因素之一。實際應用中釬料層厚度一般控 制在復合板厚度的(103)%為宜。

(3)復合板其它質量要求

復合板在換熱器中的另一個作用是作通道隔 板,也有承壓要求。因此,不應有影響其承壓的內在、外在缺陷。內在缺陷如芯層合金的氣孔、夾渣、 與釬料層的焊合不良等;外在缺陷除上述表面處理 不潔凈外,還有在加工過程中的磕碰傷、劃傷,當其 深度超過釬料層厚度時,會直接破壞金屬的連續性, 導致承壓能力下降。