1.5铝合金螺柱钎焊难点

造成铝合金螺柱钎焊困难的主要是以下几个方面的因素：

(1) 铝合金的易氧化性。打磨光滑的铝合金会在平面迅速生成致密氧化层，而氧化铝的熔点温度大约2050℃。且氧化铝的密度较大，大约是3.70g/cm3。这两点都易造成夹渣和未熔合。

(2) 铝合金的低熔点。铝加热时，不会像钢一样红透后才融化，而偏偏是在不太红时就已熔化。而且铝从固态到液态仅在一个很窄的温度段之内，不易控制温度和热输入量。

 (3) 铝合金的高热导率。铝的热导性是铁的3倍。这就导致在感应加热的过程中，大面积的底板散热很快，不易到达要求的温度。采用面积较小的底板可以再一定程度上解决这个问题。

(4) 铝合金的低导磁性。而铝合金的低导磁性也是感应加热钎焊的一大难点。低磁导性使感应加热铝合金板效率低下，不易达到要求温度。可以采用石墨环帮助加热的方式缓解这个问题。

(5) 铝合金的弱溶氢能力。铝合金焊接时的氢气的来源主要是母材表面的氧化层，它有吸湿性，从而在焊接过程中产生氢气。但是铝在固态时溶氢能力很低。所以导致焊接接头中易出现气孔。焊前彻底清除待焊工件表面的氧化层就能在一定程度上解决这个问题。

(6)铝合金母材和钎料的熔点很接近。钎焊要求的状态是钎料融化，但是母材依然保持塑性状态。但是两者的熔点很接近，再加上主要采用感应加热的方式，温度难以控制，所以这也是铝合金螺柱钎焊的一大难点。

1.6本课题主要研究内容

以探究铝合金底板和螺柱钎焊工艺为目的，在铝合金螺柱底端包覆上片状钎料，并套上石墨环，加热时通过石墨环的良好导磁性和高熔点加热铝合金螺柱、底板以及钎料、钎剂，最终实现螺柱和底板的连接。然后通过接头的抗剪切力学性能试验和宏、微观形态分析对各项方案加以评估，最终得到较优的一组。

各方案具体如下：来~自^优尔论+文.网www.youerw.com/

（1）相同条件下，在普通平面底板上放置套上石墨环的螺柱，在螺柱和石墨环的侧壁之间填满钎料，并覆盖上钎剂。比较普通石墨环、内置台阶的石墨环、两半形式石墨环对螺柱钎焊的效果的影响。分析接头强度和焊缝形貌及微观组织。

（2）相同条件下，在表面有凹槽的底板上放置套上石墨环的螺柱，在螺柱和石墨环的侧壁之间填满钎料，并覆盖上钎剂。均使用内部带有台阶形式的石墨环，比较不同高度的石墨环对焊接效果的影响。分析接头强度和焊缝形貌及微观组织。

（3）相同条件下，在表面有凸台的底板上放置套上石墨环的螺柱，在螺柱和石墨环的侧壁之间填满钎料，并覆盖上钎剂。均使用内部带有台阶形式的石墨环，比较不同高度的石墨环对焊接效果的影响。分析接头强度和焊缝形貌及微观组织。

2实验材料与设备

2.1 实验材料

2.1.1 6061铝合金化学成分及微观组织金相

6061铝合金的化学组成如表2-1所示。

表2-1  6061 铝合金的化学元素组成

Cu Mg Mn Ti Fe Si Zn Cr Al

0.15-0.4 0.8-1.2 0.15 0.15 0.7