第一节铝及其合金的钎焊特点
一、铝及其合金的钎焊特点
铝对氧的亲和力较大，工件表面很容易形成一层致密而化学性能稳定的氧化物，它是钎焊的主要障碍之一。用钎焊来连接铝及铝合金，曾被认为是不可能的，但由于出现了新的钎剂及钎焊方法，现在已被广泛应用，如用钎焊方法制造铝质换热器、波导元件、涡轮机叶轮等。
对含镁量大于3%的铝合金，目前尚无法很好地去除表面的氧化膜，故不推荐使用钎焊；含硅量大于5%的铝合金，软钎焊时表面氧化膜也难去除，钎焊困难。铝及其合金的熔化温度与铝的硬钎料的熔化温度相差不大，钎焊时必须严格控制温度。对于热处理强化的铝合金，还会因钎焊加热而发生过时效或退火等现象。
1、铝及其合金钎焊具有以下几个优点:
①钎焊接头平整光滑、外形美观。
②钎焊后的焊件变形小，容易保证焊件的尺寸精度。
③可以一次完成多个零件或多条钎缝的钎焊，生产效率高。
④可以钎焊极薄或极细小的零件，以及粗细、厚薄相差很大的零件，还适用于铝与其他材料的连接。
2、铝钎焊的缺点是：
①若不设法去除铝表面的氧化膜，将很难进行钎焊。
②铝的熔点较低，某些合适的铝钎料的熔点又较高。
③铝硬钎焊时钎料与母材的熔化温度相差不大，钎焊温度和时间较难掌握。
④铝钎焊接头的耐热性较差，钎焊接头的强度较低，钎焊前对表面清理及焊件装配质量的要求较高。
铝及铝合金的钎焊性比较见图6-1。
图6-1二、铝的钎焊方法
铝及其合金的硬钎焊常采用火焰、浸渍、炉中钎焊以及保护气氛或真空钎焊方法。
①火焰钎焊热源为氧燃气火焰，燃气种类很多，对铝及其合金来说，适用的燃气有乙炔、天然气等。铝及其合金的火焰钎焊必须配用钎剂。由于铝加热过程无颜色变化，火焰钎焊时不易掌握钎焊加热温度。
②浸渍钎焊将组装有钎料的待焊件浸人熔融钎剂槽中加热和钎焊。这种方法加热快，钎焊过程中焊件不发生氧化，变形小、质量好、生产率高。这种方法仅适用于连续作业的大批量生产，浸渍钎焊后需清理残留钎剂及残渣，对生产现场及周围环境有腐蚀及污染。
③炉中钎焊在空气炉中钎焊铝及其合金须配用钎剂，用腐蚀性钎剂焊后需清除残渣。
④气体保护钎焊采用惰性气体保护，钎焊前需对连接表面进行彻底清洗，炉内气氛需置换然后连续送进，生产成本高。如果用氮气保护，需采用无腐蚀性钎剂，这种方法生产率高，已获得推广应用。
⑤真空钎焊无需配用钎剂的炉中钎焊方法。真空度不得低于1.33X10-2Pa。采用金属镁作为活化剂等的工艺措施，使铝及其合金的真空钎焊技术得到推广应用。
铝及其合金的软钎焊用途不是很广，因为在铝表面迅速形成氧化物，大多数
情况下，要求用专门为铝软钎焊而设计的软钎剂，无腐蚀钎剂不适用。一般认为，用高Zn软钎料钎焊的接头抗腐蚀性能好，Zn-AI软钎料制作的组合件，被认为能满足长期在户外使用用途的要求。中温和低温软钎料组合件的抗腐蚀性能，通常只能满足室内或有防护的用途要求。
第二节铝钎料及钎剂
一、铝用软钎料和钎剂
铝钎焊分为软钎焊和硬钎焊，钎料熔点低于°C时称为软钎焊，高于℃时称为硬钎焊。
铝用软钎料和钎剂，按其熔化温度范围，可以分为低温、中温和高温软钎料三组。常用的铝用软钎料及其特性见图6-2。
图6-2铝用低温软钎料主要是在锡或锡铅合金中加人锌或镉，以提高钎料与铝的作用能力。熔化温度低(熔点低于℃)，操作方便，但润湿性较差，特别是耐蚀性低，温软钎料有较好。
铝用中温软钎料主要是锌锡合金及锌镉合金由于含有较多的锌，比低的润湿性和耐蚀性，熔化温度为~℃。
铝用高温软轩料主要是锌基合金，含有8%~10%的铝和少量其他元素，如铜等，以改善合金的熔点和润湿性。熔化温度为~℃，钎焊铝接头的强度和耐蚀性明显超过低温或中温软钎料。几种铝用锌基软钎料的特性和用途见图6-3