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钎焊时间对纯铝板力学性能影响的实验
- 2021-05-11-

  本次试验母材材质为纯铝板,选用的试件尺寸为70mm×10mm,板厚为2.5mm。本实验焊接的方式采用搭接,搭接宽度为7mm,所用钎料为含施铝焊膏,用SXZ-12-12真空电阻炉完成了试验。

  一、部分实验过程:

  1、钎焊温度:

  钎焊温度是焊接过程主要的因素之一,焊接温度应适宜高于钎料的熔点,选定钎焊温度的初步依据是钎料的熔点,同过是焊接温度略高来改进润湿和填缝,减小钎料表面的张力,使母材与钎料充分反应。经仔细分析本次选定焊接的温度是为625℃。在此温度下,控制保温的时间,在不同保温时间下做了多组实验。

  2、焊件的预处理:

  我们用剪板机把事先准备好的铝板裁成大致尺寸为7mm×10mm的小焊件,上文已经提到过,由于剪板机精度的问题,导致尺寸不能整体符合我们的要求,所以我们又对焊件进行了进一步加工。

  因剪板机的精度不够,所剪出的纯铝板侧面产生了毛边,划痕,焊件侧面不平整,在做剪切试验时,由于划痕的存在,导致从划痕处断裂,从而导致试验失败,所以我们先用磨石对板侧面进行了粗打磨,然后用砂纸再次进行细打磨。试件处理的重点在于搭接面的打磨,因为纯铝的表面附着的一层氧化膜,氧化膜具有化学性能稳定,熔点很高的物理特性,如果不进行处理,它会例碍钎料跟母材的结合,继而导致实验受到严重影响,所以焊前需进行严格的表面预处理,处理完的试件需在两小时之内即进行钎焊实验。所以我们用400号砂纸对于搭接面积处进行了细致的打磨,以保障除掉氧化膜,减少实验误差。

  打磨完之后还需对焊件进一步处理,打磨完的焊件表面总会有一些油污的存在,而真空针焊对于焊件表面的要求比较高,如果真空针焊时焊件存在加热后残留在金属表面的油污,这些油污会破坏钎料对于母材的润湿铺展作用,并且起阳钎剂的作用,所以除油是实验中必须要完成的一个阶段。除油后的工件表面以免再次污染,所以不允许用手碰触。我们实验采取的除油方法是用无水乙醇对试件表面进行清理,然后用干净的纸巾擦拭干净后立时进行实验。

  二、结果分析:

  通过试验可得出如下的结论∶

  1、纯铝板真空钎焊在625℃时越佳保温时间为15min,越大力平均值为1134.2N,平均剪切强度为14.87Mpa,随着在真空炉中的保温时间延长,其剪切强度呈现下降趋势。

  2、当保温时间为10min时,因为保温时间太短,钎料得不到充分润湿,填充钎缝不均匀,所以焊接质量较差;

  3、在保温时间为15min之后的20min、25min、30min时由于保温时间过长可能会导致母材和焊缝出现氧化现象,影响了钎焊接头的力学性能。

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