Vákuové spájkovanie hliníka sa široko používa v priemyselnej výrobe. Ako prebieha spájkovanie hliníka a hliníkových zliatin? Nasledujúca sieť Shanghai Nonferrous Network vám predstaví metódy spájkovania hliníka a hliníkových zliatin.
Vákuové spájkovanie hliníkových zliatin sa vykonáva vo vysokom vákuu. Po starostlivom očistení nie je ľahké vytvoriť z povrchu hliníkovej zliatiny hrubý oxidový film vo vákuu a pri vysokej teplote. Spájkovací materiál môže zmáčať povrch základného kovu bez spájkovacieho činidla, aby sa dosiahol účel spájkovania. Teplota vákuového spájkovania hliníkovej zliatiny je vyššia ako čiara likvidu spájkovacieho materiálu a nižšia ako čiara solidu základného materiálu. Počas spájkovania sa spájkovací materiál roztaví do kvapalného stavu, zatiaľ čo základný materiál zostáva v pevnom stave.
Vákuové spájkovanie hliníka má určité špecifiká v porovnaní s vákuovým spájkovaním iných kovov. Kovový horčík sa často používa ako aktivátor na vákuové spájkovanie hliníka a hliníkových zliatin. Medzi kovovými aktivátormi, ktoré môžu urýchliť spájkovanie hliníka, má Mg vysoký tlak pár a ľahko sa odparuje vo vákuu, čo pomáha odstraňovať Al2O3. Je tiež relatívne lacný, preto sa stal bežne používaným aktivátorom pri vákuovom spájkovaní hliníkových zliatin. Kovové aktivátory sú niektoré prvky s vyšším tlakom pár a väčšou afinitou ku kyslíku ako hliník, ako je antimón, bizmut, horčík atď.
Horčík sa môže použiť ako aktivátor priamo na obrobku vo forme častíc, alebo sa môže zaviesť do oblasti spájkovania vo forme pary, alebo sa môže pridať do hliníkovo-kremíkového spájkovacieho kovu ako zliatinový prvok.
Množstvo horčíka pridaného do prídavného kovu na tvrdé spájkovanie má významný vplyv na zmáčavosť prídavného kovu na tvrdé spájkovanie. So zvyšujúcim sa množstvom horčíka sa zvyšuje koeficient toku spájkovacieho prídavného kovu. Avšak so zvyšujúcim sa obsahom horčíka prídavný kov na tvrdé spájkovanie tiež zintenzívňuje rozpúšťanie hliníka, čo je spôsobené tvorbou ternárneho eutektika Al-Mg-Si; a ak je obsah horčíka príliš vysoký, spájkovací kov sa ľahko stratí a poškodí povrch zvarenca. Vzhľadom na výrobcu hliníkového profilu je ωMg prídavného kovu na tvrdé spájkovanie výhodne 1,0 % až 1,5 %. Štúdie ukázali, že pri pridávaní bizmutu s hmotnostným podielom približne 0,1 % pri pridávaní horčíka do hliníkovo-kremíkového spájkovacieho kovu sa môže znížiť množstvo horčíka pridaného do spájkovacieho kovu, môže sa znížiť povrchové napätie spájkovacieho kovu, môže sa zlepšiť zmáčavosť a môžu sa znížiť požiadavky na vákuum.
Vákuové spájkovanie hliníka je vhodné pre tupé spoje, spoje typu T a podobné spoje, pretože tieto spoje sú otvorenejšie a oxidový film v medzere sa dá ľahko odstrániť. Oxidový film v preplátovanom spoji sa odstraňuje ťažšie, preto sa neodporúča.
Roztierateľnosť spájkovacieho materiálu počas vákuového spájkovania je horšia ako pri spájkovaní ponorom, preto by sa mala použiť väčšia spájkovacia medzera.
Proces vákuového spájkovania hliníka je v podstate rovnaký ako proces vákuového spájkovania iných kovov. Keďže však jeho odstraňovanie filmu závisí od pôsobenia horčíkového aktivátora, pri zvaroch so zložitými štruktúrami, aby sa zabezpečilo, že základný materiál získa plné pôsobenie horčíkovej pary, často sa prijímajú miestne tienené doplnkové procesné opatrenia, to znamená, že zvar sa najskôr umiestni do krabice z nehrdzavejúcej ocele (spoločne označovanej ako procesná skriňa) a potom sa umiestni do vákuovej pece na ohrev a spájkovanie, čo môže výrazne zlepšiť kvalitu tvrdého spájkovania. V prípade potreby je možné do škatuľky pridať malé množstvo častíc čistého horčíka na zvýšenie účinku. Povrch vákuovo spájkovaných hliníkových dielov je hladký, spájkovací šev je hustý a po spájkovaní nie je potrebné žiadne čistenie.
Vákuové spájkovanie otvorilo novú cestu pre spájkovanie hliníka bez taviva a zlepšilo kvalitu spájkovacích produktov, má však aj určité nevýhody, najmä: zložité vybavenie, vysoké výrobné náklady a zložitú technológiu údržby vákuového systému; horčíkové pary sa usadzujú na stene pece, tepelne izolačnej clone a vákuovom systéme, čo ovplyvňuje pracovný výkon zariadenia, čo si vyžaduje časté čistenie a údržbu; spolieha sa na sálavý ohrev, s pomalou rýchlosťou a slabou rovnomernosťou, najmä pri veľkých a zložitých zvarencoch je tento jav výraznejší, preto je vhodný pre zvarence s menšou veľkosťou a jednoduchšou štruktúrou.
