薄壁CuAl管高频感应钎焊工艺及接头性能研究.docx

薄壁CuAl管高频感应钎焊工艺及接头性能研究
目录
一、引言.........................................................................................3
二、高频感应钎焊工艺.........................................................................4
2.1设备............................................................................................4
2.2工艺条件和参数.........................................................................5
2.3钎料的选择.................................................................................6
2.4钎焊接头外观质量要求...............................................................7
三、接头性能测试.............................................................................9
3.1强度测试..................................................................................9
3.2电学性能测试.........................................................................10
3.3金相分析.................................................................................11
四、结论.........................................................................................12
参考文献.............................................................................................14
一、引言
高频感应钎焊是利用高频感应加热原理，使钎焊材料在高温下流动并渗透到固体基材的表面上来实现钎焊接头的焊接。这种工艺一般需要用到高频感应钎焊设备来实现。高频感应钎焊设备是根据工件特征和工艺要求设计的。钎焊材料包括通常用于钎接铜合金、钢、铜、铸铁等的各类无铅、低银、低温和铜硅材料。高频感应钎焊技术具有加热速度快、焊接效果好、污染严重度低等优点，已被广泛应用于飞机、汽车、航天器、化工等行业。
本文将介绍使用高频感应钎焊工艺对薄壁CuAl管进行焊接的过程及其接头性能测试结果。
二、高频感应钎焊工艺
2.1设备
本研究采用DW-UHF-20KW高频感应钎焊设备，该设备主要由高频发生器、电容器、感应焊接头、水冷系统以及控制单元等组成。其电容器采用有源式逆变器电路，可在135kHz快速变频范围内调整输出功率，并能够对负载进行有效调整以保证最大功率输出。
2.2工艺条件和参数
本次实验的薄壁CuAl管厚度为1.5mm，直径为30mm，钎接材料为铜硅。钎焊前应先进行表面清洁处理，最好使用乙醇作为清洁剂。禁止使用酸性或碱性溶液进行清洗。
工艺参数如下表：
|序号|参数名称|参数值|
|:-----|:-----------|:-------|
|1|功率|20KW|
|2|焊接时间|2s|
|3|钎接材料温度|600°C|
|4|钎片长度|15mm|
|5|钎片直径|3mm|
|6|间隙|0.2mm|
2.3钎料的选择
钎料的选择是保证钎焊接头性能的关键。虽然铜硅是一种比冰硬铜软的低银钎料，但对于CuAl管这种由铜和铝制成的复合材料来说，铜硅的渗透能力并不够强。因此，我们选择内含有5%镍的银铜钎料，这种钎料的渗透性和抗氧化性都更好。
2.4钎焊接头外观质量要求
高频感应钎焊接头的外观质量和微观组织都是评价其性能好坏的重要指标。
(1)外观质量
高频感应钎焊接头的外观质量应符合如下要求：
1.焊接钎片的位置应该准确，钎料应完全填满固体基材的缝隙。
2.钎焊接头的表面应光滑，均匀，没有孔洞、裂缝和熔合不良现象。
3.焊缝处应无熔渣和粘渣，其周边也应清洁。
(2)微观组