Solderen fan aluminium en aluminiumlegeringen

1. Soldeerberens

De soldeareigenskippen fan aluminium en aluminiumlegeringen binne min, benammen om't de oksidefilm op it oerflak lestich te ferwiderjen is. Aluminium hat in grutte affiniteit foar soerstof. It is maklik om in tichte, stabile en heech-smeltpunt oksidefilm Al2O3 op it oerflak te foarmjen. Tagelyk sille aluminiumlegeringen dy't magnesium befetsje ek in heul stabile oksidefilm MgO foarmje. Se sille it wiet meitsjen en fersprieden fan soldeer serieus hinderje. En lestich te ferwiderjen. Tidens it solderen kin it soldeerproses allinich útfierd wurde mei de juste flux.

Twadder is de wurking fan solderen fan aluminium en aluminiumlegeringen lestich. It smeltpunt fan aluminium en aluminiumlegeringen ferskilt net folle fan dat fan it brûkte soldeerfillermetaal. It opsjonele temperatuerberik foar solderen is tige smel. In bytsje ferkearde temperatuerkontrôle kin maklik oerferhitting of sels smelten fan it basismetaal feroarsaakje, wêrtroch it soldeerproses lestich wurdt. Guon aluminiumlegeringen dy't fersterke binne troch waarmtebehanneling sille ek fersêftingsferskynsels feroarsaakje lykas oerferâldering of gloeien troch soldeerferwaarming, wat de eigenskippen fan soldeerde ferbiningen sil ferminderje. Tidens flamsolderen is it lestich om de temperatuer te beoardieljen, om't de kleur fan aluminiumlegering net feroaret tidens ferwaarming, wat ek de easken foar it wurknivo fan 'e operator fergruttet.

Boppedat wurdt de korrosjebestriding fan soldearde ferbiningen fan aluminium en aluminiumlegeringen maklik beynfloede troch fillermetalen en fluxen. De elektrodepotinsjaal fan aluminium en aluminiumlegeringen is frij oars as dy fan soldeer, wat de korrosjebestriding fan 'e ferbining ferminderet, foaral foar de sêfte soldearferbining. Derneist hawwe de measte fluxen dy't brûkt wurde by it solderen fan aluminium en aluminiumlegeringen in sterke korrosiviteit. Sels as se nei it solderen skjinmakke wurde, sil de ynfloed fan fluxen op 'e korrosjebestriding fan ferbiningen net folslein eliminearre wurde.

2. Soldeermateriaal

(1) Solderen fan aluminium en aluminiumlegeringen is in selden brûkte metoade, om't de gearstalling en elektrodepotinsjaal fan it solderen fan fillermetaal en basismetaal tige ferskillend binne, wat maklik elektrogemyske korrosje fan 'e ferbining feroarsaket. By sêft solderen wurdt benammen sinkbasearre soldeer en tin-lead soldeer brûkt, dy't neffens it temperatuerberik ferdield wurde kinne yn leechtemperatuersoldeer (150 ~ 260 ℃), middeltemperatuersoldeer (260 ~ 370 ℃) en heechtemperatuersoldeer (370 ~ 430 ℃). As tin-lead soldeer brûkt wurdt en koper of nikkel foarôf plateare wurdt op it aluminium oerflak foar it solderen, kin korrosje oan 'e ferbiningsflak foarkommen wurde, sadat de korrosjebestriding fan 'e ferbining ferbettere wurdt.

Solderen fan aluminium en aluminiumlegeringen wurdt in soad brûkt, lykas filtergidsen, ferdampers, radiatoren en oare ûnderdielen. Allinnich fillermetalen op basis fan aluminium kinne brûkt wurde foar it solderen fan aluminium en aluminiumlegeringen, wêrfan aluminium-silicium fillermetalen it meast brûkt wurde. It spesifike tapassingsgebiet en de skuorsterkte fan soldearde ferbiningen wurde werjûn yn tabel 8 en tabel 9 respektivelik. It smeltpunt fan dit soldeer leit lykwols tichtby dat fan it basismetaal, dus de ferwaarmingstemperatuer moat strang en sekuer kontroleare wurde tidens it solderen om oerferhitting of sels smelten fan it basismetaal te foarkommen.

Tabel 8 tapassingsberik fan soldeerfillermetalen foar aluminium en aluminiumlegeringen

Tabel 9 skuorsterkte fan aluminium- en aluminiumlegeringsferbiningen dy't soldeare binne mei aluminium-silisiumfillermetalen

Aluminium-silisiumsoldeer wurdt meastentiids levere yn 'e foarm fan poeier, pasta, tried of plaat. Yn guon gefallen wurde soldeerkompositplaten brûkt mei aluminium as kearn en aluminium-silisiumsoldeer as bekleding. Dit soarte soldeerkompositplaat wurdt makke troch hydraulyske metoade en wurdt faak brûkt as ûnderdiel fan soldeerkomponinten. Tidens it solderen smelt it soldeermetaal op 'e kompositplaat en streamt ûnder ynfloed fan kapillêr en swiertekrêft om de ferbiningsspleet te foljen.

(2) Flux en beskermingsgas foar solderen fan aluminium en aluminiumlegeringen, spesjale flux wurdt faak brûkt om de film te ferwiderjen. De organyske flux basearre op triethanolamine, lykas fs204, wurdt brûkt mei sêft soldeer by lege temperatueren. It foardiel fan dizze flux is dat it in bytsje korrosje-effekt hat op it basismetaal, mar it sil in grutte hoemannichte gas produsearje, wat ynfloed sil hawwe op it wiet meitsjen en kitten fan it soldeer. De reaktive flux basearre op sinkchloride, lykas fs203 en fs220a, wurdt brûkt mei sêft soldeer by middelhehe en hege temperatueren. De reaktive flux is tige korrosyf, en de resten moatte nei it solderen fuorthelle wurde.

Op it stuit wurdt it solderen fan aluminium en aluminiumlegeringen noch dominearre troch it fuortheljen fan fluxfilm. De brûkte soldeerflux omfettet chloride-basearre flux en fluoride-basearre flux. Chloride-basearre flux hat in sterke mooglikheid om oksidefilm te ferwiderjen en goede floeiberens, mar it hat in grutte korrosive effekt op it basismetaal. De resten moatte nei it solderen folslein fuorthelle wurde. Fluoride-basearre flux is in nij type flux, dat in goed filmferwideringseffekt hat en gjin korrosje oan it basismetaal feroarsaket. It hat lykwols in heech smeltpunt en minne termyske stabiliteit, en kin allinich brûkt wurde mei aluminium-silisiumsoldeer.

By it solderen fan aluminium en aluminiumlegeringen wurdt faak fakuüm, neutrale of inerte atmosfear brûkt. By fakuümsoldering moat de fakuümgraad oer it algemien de oarder fan 10-3 pa berikke. As stikstof- of argongas brûkt wurdt foar beskerming, moat de suverens tige heech wêze, en it dauwpunt moat leger wêze as -40 ℃.

3. Soldeertechnology

Solderen fan aluminium en aluminiumlegeringen stelt hege easken foar it skjinmeitsjen fan it wurkstikoerflak. Om in goede kwaliteit te krijen, moatte de oaljeflekken en oksidefilm op it oerflak fuorthelle wurde foardat it solderen begjint. Ferwiderje de oaljeflekken op it oerflak mei in wetterige Na2CO3-oplossing by in temperatuer fan 60 ~ 70 ℃ foar 5 ~ 10 minuten, en spielje dan ôf mei skjin wetter; De oksidefilm op it oerflak kin fuorthelle wurde troch te etsen mei in wetterige NaOH-oplossing by in temperatuer fan 20 ~ 40 ℃ foar 2 ~ 4 minuten, en dan te waskjen mei hyt wetter; Nei it fuortheljen fan de oaljeflekken en oksidefilm op it oerflak, moat it wurkstik 2 ~ 5 minuten behannele wurde mei in wetterige HNO3-oplossing foar glâns, dan skjinmakke wurde ûnder rinnend wetter en úteinlik droege wurde. It wurkstik dat mei dizze metoaden behannele is, moat net oanrekke of fersmoarge wurde mei oar smoargens, en moat binnen 6 ~ 8 oeren solderd wurde. It is better om direkt te solderen as it mooglik is.

De soldeermetoaden fan aluminium en aluminiumlegeringen omfetsje benammen flamsolderen, soldeerboutsolderen en ovensolderen. Dizze metoaden brûke oer it algemien flux by it solderen, en hawwe strange easken oangeande ferwaarmingstemperatuer en hâldtiid. Tidens flamsolderen en soldeerboutsolderen, foarkom it direkt ferwaarmjen fan 'e flux troch de waarmteboarne om te foarkommen dat de flux oerferhit en mislearret. Om't aluminium oplost wurde kin yn sêft soldeer mei in hege sinkinhâld, moat it ferwaarmjen stoppe wurde as de ferbining foarme is om korrosje fan basismetaal te foarkommen. Yn guon gefallen brûkt it solderen fan aluminium en aluminiumlegeringen soms gjin flux, mar brûkt it ultrasone of skrabmetoaden om de film te ferwiderjen. By it brûken fan skrabjen om de film te ferwiderjen foar it solderen, ferwaarmje it wurkstik earst oant de soldeertemperatuer, en skrabje dan it soldeerdiel fan it wurkstik mei it ein fan 'e soldeerstang (of skrabark). By it brekken fan 'e oerflakoksidefilm sil it ein fan it soldeer smelte en it basismetaal wiet meitsje.

Soldeermetoaden fan aluminium en aluminiumlegeringen omfetsje benammen flamsoldeerjen, ovensoldeerjen, dipsoldeerjen, fakuümsoldeerjen en gasbeskerme soldeerjen. Flamsoldeerjen wurdt meast brûkt foar lytse wurkstikken en produksje fan ien stik. Om it falen fan 'e flux troch kontakt tusken de ûnreinheden yn asetyleen en de flux te foarkommen by it brûken fan in oksy-asetyleenflam, is it passend om in benzine-komprimearre luchtflam mei in lichte redusearberens te brûken om de oksidaasje fan it basismetaal te foarkommen. Tidens spesifyk soldeerjen kinne de soldeerflux en it fillermetaal fan tefoaren op it soldeerplak pleatst wurde en tagelyk mei it wurkstik ferwaarme wurde; It wurkstik kin ek earst ferwaarme wurde oant de soldeertemperatuer, en dan kin it soldeer dat mei flux doopt is nei de soldeerposysje stjoerd wurde; Nei't de flux en it fillermetaal smolten binne, moat de ferwaarmingsflam stadich fuorthelle wurde nei't it fillermetaal evenredich fol is.

By it solderen fan aluminium en aluminiumlegering yn in loftoven moat it soldeermetaal foarôf ynsteld wurde, en de soldeerflux moat yn destillearre wetter smelte wurde om in dikke oplossing te meitsjen mei in konsintraasje fan 50% ~ 75%, en dan oanbrocht of spuite op it soldeerflak. In passende hoemannichte poeiersoldeerflux kin ek oanbrocht wurde op it soldeermetaal en it soldeerflak, en dan moat it gearstalde laswurk yn 'e oven pleatst wurde foar ferwaarmingssoldeerjen. Om te foarkommen dat it basismetaal oerferhit of sels smelt, moat de ferwaarmingstemperatuer strang kontroleare wurde.

Pasta- of foliesoldeer wurdt oer it algemien brûkt foar dipsolderen fan aluminium en aluminiumlegeringen. It gearstalde wurkstik moat foar it solderen foarferwaarme wurde om de temperatuer tichtby de soldeertemperatuer te bringen, en dan ûnderdompele wurde yn soldeerflux foar it solderen. Tidens it solderen moatte de soldeertemperatuer en soldeertiid strang kontroleare wurde. As de temperatuer te heech is, lost it basismetaal maklik op en giet it soldeer maklik ferlern; as de temperatuer te leech is, smelt it soldeer net genôch, en nimt de soldeersnelheid ôf. De soldeertemperatuer moat bepaald wurde neffens it type en de grutte fan it basismetaal, de gearstalling en it smeltpunt fan it fillermetaal, en leit oer it algemien tusken de liquidustemperatuer fan it fillermetaal en de solidustemperatuer fan it basismetaal. De diptiid fan it wurkstik yn it fluxbad moat derfoar soargje dat it soldeer folslein smelte en streame kin, en de stipetiid moat net te lang wêze. Oars kin it silisiumelemint yn it soldeer yn it basismetaal diffundearje, wêrtroch it basismetaal tichtby de naad bros wurdt.

By fakuümsolderen fan aluminium en aluminiumlegeringen wurde metaalaktivators faak brûkt om de oerflakoksidefilm fan aluminium te modifisearjen en de wietmeitsjen en fersprieding fan soldeer te garandearjen. Magnesium kin direkt op it wurkstik brûkt wurde yn 'e foarm fan dieltsjes, of yn 'e soldeersône ynfierd wurde yn 'e foarm fan stoom, of magnesium kin tafoege wurde oan it aluminium-silisiumsoldeer as in legearingselemint. Foar it wurkstik mei in komplekse struktuer, om it folsleine effekt fan magnesiumdamp op it basismetaal te garandearjen en de soldeerkwaliteit te ferbetterjen, wurde faak lokale ôfskermingsmaatregels nommen, dat wol sizze, it wurkstik wurdt earst yn in roestfrij stielen doaze pleatst (algemien bekend as de prosesdoaze), en dan yn in fakuümoven pleatst foar ferwaarmingssolderen. Fakuümsoldeare aluminium- en aluminiumlegeringsferbiningen hawwe in glêd oerflak en tichte soldeare ferbiningen, en hoege net skjinmakke te wurden nei it solderen; De fakuümsoldeerapparatuer is lykwols djoer, en de magnesiumdamp fersmoarget de oven serieus, dus it moat faak skjinmakke en ûnderhâlden wurde.

By it solderen fan aluminium en aluminiumlegeringen yn in neutrale of inerte atmosfear kin in magnesiumaktivator of flux brûkt wurde om de film te ferwiderjen. As in magnesiumaktivator brûkt wurdt om de film te ferwiderjen, is de hoemannichte magnesium dy't nedich is folle leger as by fakuümsolderen. Yn 't algemien is w (mg) sawat 0,2% ~ 0,5%. As it magnesiumgehalte heech is, sil de kwaliteit fan 'e ferbining fermindere wurde. De NOCOLOK-soldeermetoade mei fluorideflux en stikstofbeskerming is in nije metoade dy't de lêste jierren rap ûntwikkele is. Om't de resten fan fluorideflux gjin focht opnimme en net korrosyf binne foar aluminium, kin it proses fan it fuortheljen fan fluxresten nei it solderen weilitten wurde. Under de beskerming fan stikstof hoecht mar in lytse hoemannichte fluorideflux oanbrocht te wurden, it fillermetaal kin it basismetaal goed wiet meitsje, en it is maklik om soldeerferbiningen fan hege kwaliteit te krijen. Op it stuit is dizze NOCOLOK-soldeermetoade brûkt yn 'e massaproduksje fan aluminiumradiators en oare komponinten.

Foar aluminium en aluminiumlegeringen dy't mei oare flux as fluorideflux soldeard binne, moatte de fluxresten nei it solderen folslein fuorthelle wurde. De resten fan organyske soldeerflux foar aluminium kinne wosken wurde mei organyske oplossingen lykas methanol en trichloorethyleen, neutralisearre wurde mei in wetterige natriumhydrokside-oplossing, en úteinlik skjinmakke wurde mei hyt en kâld wetter. Chloride is it residu fan soldeerflux foar aluminium, dat kin fuorthelle wurde neffens de folgjende metoaden; Earst wekje yn hyt wetter by 60 ~ 80 ℃ foar 10 minuten, meitsje de resten op 'e soldearde ferbining foarsichtich skjin mei in boarstel, en meitsje it skjin mei kâld wetter; dan wekje it 30 minuten yn in wetterige 15% salpetersoeroplossing, en spielje it úteinlik ôf mei kâld wetter.