铝铜钎焊用znal钎料及其焊接工艺的研究

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1、中南大学硕士学位摘要为实现和优化铜铝的钎焊连接，解决空调制冷等行业中铜铝焊接存在的关键工艺问题，本论文采用拉伸、DSC、SEM、EDS等实验方法系统研究了成分配比、合金元素、钎焊工艺对铜铝钎焊用Zn．A1钎料的性能和铝铜钎焊接头组织与性能的影响规律。通过对钎料成分和钎焊工艺的优化，最终获得了高强度的铝铜钎焊接头。实验结果表明：1．提高Al含量，可以提高Zn-A1钎料钎焊铝铜接头的强度；A1含量为10wt％时，接头强度最高。在Zn．10A1钎料中添DI：ICu，接头强度进一步提高；添加Cu含量在7wt％时，钎焊接头的

2、强度达最大值53．8MPa。在Zn．10A1钎料中添加合金元素Si或Ni，不能明显提高接头强度。2．Zn．A1钎料中Al含量较低时，焊缝中铜一侧界面上生成层状组织，在铜母材中有过渡层存在；提高Al含量，界面组织形貌向笋状转化；进一步提高A1含量，过渡层变窄。Zn．10A1钎料中添加Cu后，钎焊接头焊缝中铜侧界面上组织变细小；当Cu含量达7wt％时，笋状组织不再与铜侧界面连接，此时断裂发生在钎料层基体中；钎料中Cu含量过高时，在铜侧界面上又生成层状相。在Zn．10A1钎料中加入Si或Ni，界面组织改变不明显。3．Zn

3、．A1钎料中A1含量较高时，钎料在铜上和在铝上的铺展性改善。在Zn．10A1中加入Cu，钎料在铝上的铺展性改善，但在铜上的铺展性变差。在Zn．10A1钎料中加入Si，铺展性改变不明显。4．采用Zn．10A1钎料和Zn．9．3AI．7Cu钎料钎焊铝铜，其接头较锡基钎料钎焊铝铜接头抗腐蚀性好。5．Zn．A1钎料对铝母材有强烈的溶蚀作用。受此作用影响，炉中钎焊铝铜效果不佳。采用高频钎焊方法，通过局部快速加热，同时控制较大的钎缝间隙，可以获得较优异的界面组织和较高的接头强度。6．采用所制Z11．Al钎料钎焊制冷行业用铝铜管

4、，可获得满足要求的接头。关键词铝铜钎焊，Zn．A1钎料，成分优化，界面组织，钎焊强度中南大学硕士学位ABSTRACTTorealizeandoptimizeA1／Cubrazingwelding，andtoresolvesomeproblemsofA1／Cuconnectioninair-condictioningandrefrigerationindustries，etc．，effectsofalloycompositionandsolderingprocessonpropertiesofZn-A1soderan

5、dstrengthofA1／Cubrazingjointwerestudiedbymeansoftensiontest，DSC，SEMandEDS，etc．，inthispaper．A1／Cubrazingjointwithhighstrengthwasmadebyoptimizationofcompositionofsoderalloyandbrazingprocess．Theresultsshow：1．ByincreasingA1contentinZn-A1solderalloy,strengthofA1／Cu

6、brazingjiontcouldbeimproved，andwhentheA1contentisaboutlOwt％，brazingstrengthofthejointreachestothemaximumvalue．AddingCuelementtoZn一10A1soldercouldincreasethejiontstrengthfurther,andwhentheadditionofCuiSabout7wt％，thejointstrengthreachestothemaximalvalue-53．8MPa．

7、ThebrazingstrengthhaslittlechangewhenaddingSiorNielementstotheZn一10A1solder2．ⅥmenA1contentinZn—A1solderisrelativelylow,microstructureofinterfacebyCusideinweldingislayershape，andinCusubstratethereistransitionmicrostructurelayer．AsAIcontentofthesolderalloyincrea

8、ses，theinterfacemicrostructuretransformstostickshape．IncreasingtheA1contentfurther,thetransitionmicrostructurelayernarrow．ForZn-·A1-·Cusoldr’whenCucontentreachesto7wt％，stick-shapem