铝制散热器真空钎焊性能及微观组织研究

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1、试验研究铝制散热器真空钎焊性能及微观组织研究冯涛I,楼松年I,杨尚磊I,李亚江2(1•上海交通大学材料科学与工程学院，上海200030；•rr♦、夕•r%%.摘要.•探索铝制散热器真空纤焊最佳工艺参数，然后对散热器进行水压试验,并对试件断口进行了分析。同时对钎焊接头进行了金相试验扫描电镜实验以及点成分分析。试验结果说明，在选定的工艺参数之下，钎焊接头水压试验数值能达到115MPa,钎焊断口呈混合断裂的形式。在钎缝中生成了网状的共晶组织，皮层中的Si熔融之后重新结晶，形成条状的Si相，在晶粒边界上析岀，这些富Si相的存在成为了接头断裂的一个主要原因。尖键词.•铝质冷却器

2、,•断口，•共晶组织中图分类号.TG14612;TGi54文献标识码;A文章编号;1001-4837(2004丿12-0012-05MechanicalPropertyandMicrostructurerfAluminumRadiatorVacuumBrazingJointFENGTao1,LOUSong-nian1,YANGShang-lei1丄IYa-jiang2(1・SchoolofMaterialScienceandEngineering,ShanghaiJiaotongUniversity,Shanghai200030,China;2.SchoolofMat

3、erialScienceandEngineering,ShandongUniversity,Jinan250061,China)Abstract:Anewmanufacturetechniqueofaluminumradiatorwasstudiedbymeansofvacuumbrazingtec12nique・Theradiatorwasdetectedbymeansofhydrostatictestandthefractureinterfacewasanalyzed・MetaI2lurgicaltest,scanelectionmicrophoneandelec

4、tronicprobemicroscopyanalyzerwereusedtoanalysisthebraz2ingjoint・Theexperimentresultindicatedthatthehydrostatictestpressurecouldreach115MPaunderthefi2naltechniqueparametersandthefailureinterfacewasmixturefracture・Therewasnet・shapeeutecticmi2ciostructureformedinthebrazingjoint.Siinthecort

5、exmetalrecrystallizedandformedstripSiphaseinthevacuumbrazingpiocess.TheseSiphasewassegregatedonthegrainboundary.Theexistenceoftheserich-Siphaseswasanimportantreasonofthejointfailure・Keywords:aluminumradiator;fracture;eutecticmiciDstructure铝合金具有较高的机械强度和抗腐蚀性能,在冷却器的制造行业中，铝制冷却器正在逐步取代原有的不锈钢和

6、铜制冷却器A2/。由于冷却器结构复杂，在焊接过程中要求所有的焊接接头一次成形，逖就需要严格控制焊接工艺。这种冷却器广泛应用于汽车发动机的水冷以及中型空调的冷却，是保证正常工作的尖键部件之一，因此焊接质量尤其重要/3,4/。1试验材料实验中所用的材料为LT・3铝合金，这种铝合金为二层包覆合金，芯层为3003铝合金，皮层为表1皮层和芯层金属的化学成分(%)材料SiFeCuMnMgThAl芯层(3(X)3丿0160170105〜012110〜115—011余侃皮层(4(X)4)910〜10150180125011110〜210012余量4004铝合金，皮层金属在焊接中起钎料

7、的作用。皮示为铝制散热器真空钎焊真空钎焊工艺曲线。层金属和芯层金属的化学成分见表1所示。图1所铝制板翅式冷却器的生产工艺流程为••板材翅A—抽真空段；B—皿热升温段；C一温保温段；D一温冷却段图1铝制散热器真空钎焊工艺曲线片轧制成型T板材翅片表面清洗-组合装配-真空钎焊-质量检验。将焊接好的铝制冷却器做即水压试验，检验冷却器所能承受的最大压力。采用线切割机在铝制冷却器钎焊接头部位切取焊接试样，对钎焊擾头区的显微组织进行分析。铝制散热器的外形如图2所示，每一个散热誥都是由4〜5片散热片组成，在相临两个散热片之股是翅片，用来增大散热面枳。为了能更加清楚的