奧斯科閥門

真空釬焊合格率的提高方法

真空釬焊首先要知道真空鋁釬焊的機理和工藝特點

鋁合金真空釬焊時, 其產品表面的氧化膜影響液態(tài)釬料的濕潤和流動。真空釬焊過程中, 如果不能有效地去零部件除表面的氧化膜, 就難以形成優(yōu)質的釬焊接頭。為了去除氧化膜和防止鋁在真空釬焊過程中再形成氧化膜, 在釬料中加入少量的鎂作為活化劑, 能夠有效地促使零件表面氧化膜的破碎、離散, 液態(tài)釬料的濕潤和鋪展。鋁合金的真空釬焊是一個復雜的過程, 它即包括物理變化也包括化學變化。由于氧化鋁膜的線膨脹系數(shù)只有鋁的線膨脹系數(shù)的三分之一左右。根據(jù)計算, 在溫度高于400℃后, 熱應力足以使氧化鋁膜局部開裂, 露出純凈的鋁表面。而釬料中的鎂在550℃以上開始大量揮發(fā)。在真空釬焊爐加熱室內形成一種含鎂的氣氛, 保護露出的鋁表面不再氧化。另一方面通過氧化鋁膜上的縫隙滲入鋁合金表面, 形成合金, 局部熔化, 進一步掘進氧化膜。液態(tài)釬料在無氧化膜的新鮮表面上產生濕潤和流動, 并在毛細力的作用下填充焊縫形成焊角。由以上敘述可知鋁合金的真空釬焊必須在高真空狀態(tài)下進行, 一般要在10-3Pa 數(shù)量級。若真空度低于10-3Pa, 則鎂蒸發(fā)后立即與真空釬焊爐中微量的氧和水分紙子結合, 不能形成保護性的鎂氣氛, 使剛露出來的新鮮鋁表面又立即氧化, 如果不能去除氧化膜, 會造成液態(tài)釬料不能濕潤和流動。對于散熱器產品來說, 散熱器產品由于表面積比較大, 吸附的氣體量也很多, 在加熱過程中會大量放氣, 使真空度降低。為了保正真空釬焊爐的真空度, 因而必須選擇有較大抽速的真空機組（抽空速率：大氣至4.0×10-4Pa不大于20min。）Al-Si-Mg 釬料的熔點接近鋁的熔點, 因而其釬焊溫度范圍很窄, 一般在595～615℃之間。而對于熱交換器類結構來說一般尺寸都較大而空間分布上又很不平衡, 并且大都是薄壁材料, 因此對真空釬焊爐的加熱區(qū)的溫度均勻性要求很嚴, 一般不超過±3℃（空爐、九點測溫）, 因此需要對真空釬焊爐的加熱區(qū)溫度進行分區(qū)控制。下雨天可增加200℃烘爐。保溫60分鐘。真空度小于 5*10-2。真空釬焊釬焊工藝：由室溫20分鐘升溫至360℃或8-10℃/S的升溫速率，保溫40-60分鐘（看產品入爐數(shù)量）。溫差不超過± 25℃真空度小于 7.5*10-3,25分鐘升溫至470℃或6-8℃/S的升溫速率。工件芯體溫度高于330℃時保溫60-100分鐘，溫差不超過± 15℃。真空度小于 6.5*10-3。20分鐘升溫至520℃，工件芯體溫度高于510℃時保溫60分鐘 溫差不超過± 10℃,真空度小于5.0*10-3。15分鐘升溫至570℃，或以15-20℃/S的升溫速率,工件芯體溫度高于560℃時保溫50分鐘,溫差不超過±5℃.10分鐘升溫至620℃，或以10-15℃/S的升溫速率工件芯體溫度598℃-605℃時保溫20到50分鐘,10分鐘降溫至603℃，保溫10-30分鐘。溫差不超過±2℃.冷卻到520℃以下出爐。真空度達到5×10-3時才能打開加熱釬焊程序,釬焊時必須保證真空度達到5×10-3Pa。

　　鋁合金材料在真空釬焊過程的去膜機理

　　到釬焊溫度時598-605℃時基體金屬急劇膨脹，使表面氧化膜開裂，液態(tài)釬料由開裂處流入氧化膜層下，.把鋁合金材料表面的氧化膜揭起并進一步擠碎。A l 表面很容易生成一層致密且穩(wěn)定、熔點很高(約2050℃) 的A l2O 3 膜, 真空釬焊時阻礙釬料和母材的潤濕和結合。A l 和鋁合金的真空釬焊不使用釬劑, 而是在真空條件(3-5.0×10- 3 Pa) 下, 借助蒸氣壓較高、對O 2的親和力比A l 大的Mg 作金屬活化劑去膜, 并將Mg作為合金元素加入鋁硅釬料中。國內市場售真空釬焊用鋁硅釬料中M g 的含量一般控制在1%～1.5%。

　　鋁真空釬焊去膜的機理如下
1、Al2O3的熱膨脹系數(shù)只有鋁的1 /3，鋁急劇膨脹，使得氧化膜開裂。
2、加熱時Mg 的揮發(fā)破壞釬料表面的氧化膜。
3、 揮發(fā)的Mg 與真空中殘存的CO2、O2和水蒸氣反應:
2Mg + O2 = 2MgO
Mg + H2O = MgO + H2
Mg + CO2 = MgO + C
3Mg + Al2O3 = 3MgO + 2Al
4、材料中揮發(fā)的Mg 蒸氣滲入膜下母材表層，與擴散進入的Si 一起，使此表層形成低熔點的Al-Si-Mg 合金而熔化，將表面氧化膜浮起去除。
5、液態(tài)釬料的吸附作用使氧化膜強度下降，破碎彌散并溶入釬料中，液態(tài)釬料得以潤濕母材。
6、工作真空可為釬料良好的潤濕和流動提供
干凈的表面，同時影響固-氣、液-氣的界面張力，提高釬料的潤濕性。
真空釬焊對釬焊前零件表面的清潔度、粗糙度、裝配質量、配合公差等的影響比較敏感，對工作環(huán)境和工人理論水平要求較高，真空釬焊時，為了獲得優(yōu)質的釬縫，關鍵的條件是使液態(tài)釬料能夠充分地流入并致密地填滿全部釬焊間隙，并與母材基體金屬很好地進行相互的物理化學作用，形成新合金，在冷凝結晶后，得到合乎要求的釬焊接頭。真空釬焊為無油、無濕、清潔、無塵的條件下進行裝配。目前一般車間工作環(huán)境粉塵多，真空釬焊爐故障率較高，真空釬焊后的產品表面顏色不理想，有輕微氧化。真空釬焊工藝對零件表面的除油要求十分嚴格，即使光潔的表面，如果存在油污進行真空釬焊時，這些油污經過加熱后殘留在產品真空零部件表面，會起阻釬劑的作用，破壞液態(tài)釬料對母材的潤濕鋪展和良好的釬縫成形。目前許多公司采用在三氯乙烯或三氯乙烯代替品SKIESOL-溴克隆蒸氣中除油，即把要除油的工件置于三氯乙烯或三氯乙烯代替品SKIESOL-溴克隆蒸氣中，借蒸氣與冷的工件接觸時凝聚成的液體溶解工件上的油污(實踐證明比傳統(tǒng)清洗工藝效果好，許多單位原酸堿清洗工藝換上了汽相清洗設備）。

超聲波清洗的原理
人耳一般對每秒振動約20～18000次（18KHZ）的頻率范圍有反應。大于20KHZ的聲波叫超聲波。超聲波是一種交變聲壓，超聲波在液體中傳播時能使液體出現(xiàn)稀疏狀態(tài)和密集狀態(tài)，在密集狀態(tài)區(qū)，液體承受正壓力，而在稀疏狀態(tài)區(qū)則承受拉力，在拉力集中的地方會形成空穴。空穴不斷地產生和閉合、消失，在空穴的周圍立即出現(xiàn)高達數(shù)百個大氣壓的巨大壓力，伴隨著強大的沖擊波，對工件表面產生清洗作用，使污物從工件表面上被剝離。這種空穴的產生、消失不斷反復的過程，我們稱之空化效應。幾千個真空泡在1秒鐘內快速破裂幾千次，其空化效應是十分巨大的，對工件表面產生很強的清洗作用，尤其對盲孔、縫隙以及一般難以清洗的地方都可以清洗得非常干凈。我們從能量上分析，大量的空穴的產生，增加了液體的表面積，就要吸收能量，這能量來源于電能轉化來的聲能。當空穴破裂消失時，表面積減少，必然要把能量釋放出來，又轉變成機械能和熱能。
當氣相清洗機超聲波的頻率增加到幾百千赫的高頻超聲時，空化現(xiàn)象幾乎消失，超聲能量表現(xiàn)為加速度能量。例如，在950KHZ時，能量將達到重力加速度的105倍，對去除亞微米粒子很有效果。

超聲波清洗真空釬焊零部件的工藝流程：
把需要真空釬焊的產品零部件通過上料 →熱浸清洗→冷浸超聲波漂洗 → 汽相干燥清洗 → 冷卻干燥 → 下料
超聲波清洗設備操作過程：按照設置好的清洗工藝流程，將工件籃框手動放入進出料裝置，由二輛工件移動車自動完成整個清洗過程，最后將工件籃框提出。
超聲波清洗機管路工作原理：
1、加液由貯液箱至冷漂洗槽；溢流至熱浸超聲槽、蒸餾機；加至工作狀態(tài)液位時顯示；
2、循環(huán)：熱浸超聲槽泵過濾循環(huán)；泵、過濾器、管路等組成；
3、蒸餾機循環(huán)：污液至蒸餾機工作液位后蒸餾新液至冷漂洗槽及清洗劑貯槽；
4、設備內循環(huán)：清洗液汽化后冷卻至回液槽（汽態(tài)——液態(tài)）經水分離后流入汽洗槽；
5、補液：欠液時自動補液

需要清洗的零部件先在①槽中預熱浸泡，再在超聲波清洗槽②中清洗，利用超聲波的空化效應加速對污染物的溶解和剝離，隨后在超聲冷漂洗槽③中進行漂洗，漂洗掉殘留污物，并使工件冷卻，工件和溶劑蒸氣之間的溫度差越大就越有利于凝露，汽相清洗的效果越好。最后在溶劑蒸氣層（浴洗槽）中汽相漂洗，熱溶劑蒸氣碰到冷的工件產生凝露，溶劑蒸氣變成液體，潤濕、溶解工件表面的污染物，并像下雨一樣下滴，把污染物帶走。當工件溫度達到溶劑蒸氣溫度時，凝露不再進行，零部件件表面不再滴液，表示汽相清洗結束。最后把工件提出離開蒸氣層至冷凍區(qū)，工件稍停留即已完全干燥。因為蒸氣是潔凈的，清洗過程中沒有受到二次污染，故這是一種完全潔凈的清洗工藝，可以達到很高的清潔度。

在清洗過程中，清洗溶劑的循環(huán)再生過程：沸騰槽—蒸氣層—冷凝—水液分離器—流入漂洗槽—溢流到超聲槽—溢流到熱浸槽--流回到沸騰槽。真空設備組成：設備由二個超聲波清洗槽，一個熱浸洗槽，一個蒸氣浴洗槽，一個冷凍干燥槽以及冷凝回收盤管、水液分離器等組成。設備配備過濾循環(huán)裝置，自動補排液閥門，進出料小車，全自動機械手，工業(yè)冷水機組、冷凍機組，整機監(jiān)控系統(tǒng)，空氣凈化裝置，超聲波系統(tǒng)，電器控制部分，整機清洗部分為全封閉結構，裝有可拆卸的觀察檢修門，具體結構見以下的說明。設備的配電設施是獨立的電控柜。設備上的所有計量儀表都使用公制單位。

工作過程：首先由操作者將待清洗的工件依次放入工裝籃內，再將其放置在進料小車上推至上料位，通過感應開關聯(lián)動由全自動機械手送至第一工位進行清洗，依次經過漂洗、浴洗、干燥之后由全自動機械手提出放置在出料小車上，再由操作者將工件取出轉入下道工序即可。設備組成：設備由二個超聲波清洗槽，一個熱浸洗槽，一個蒸氣浴洗槽，一個冷凍干燥槽以及冷凝回收盤管、水液分離器等組成。設備配備過濾循環(huán)裝置，自動補排液閥門，進出料小車，全自動機械手，工業(yè)冷水機組、冷凍機組，整機監(jiān)控系統(tǒng)，空氣凈化裝置，超聲波系統(tǒng)，電器控制部分，整機清洗部分為全封閉結構，裝有可拆卸的觀察檢修門，具體結構見附圖和以下的說明。設備的配電設施是獨立的電控柜。設備上的所有計量儀表都使用公制單位。

工作原理：首先由操作者將待清洗的工件依次放入工裝籃內，再將其放置在進料小車上推至上料位，通過感應開關聯(lián)動由全自動機械手送至第一工位進行清洗，依次經過漂洗、浴洗、干燥之后由全自動機械手提出放置在出料小車上，再由操作者將工件取出轉入下道工序即可。

真空釬焊爐工作時：首先要抽真空，去除真空釬焊爐內氣體和雜質。氣體和雜質中含有多種粉塵，有金屬類物質粉塵顆粒、油類物質顆粒、棉紗類物質顆粒等。每類粉塵顆粒中都含有水分，且都有黏滯性和吸附性。空氣中金屬類粉塵顆粒、油類物質顆粒、水蒸氣顆粒的臨界蒸汽壓不同，其在爐內的蒸發(fā)溫度、時間也不同。由于不同種物質粉塵的黏滯性和吸附性不同，將影響設備抽真空的時間及提高真空度的能力。真空爐內的污染直接影響真空的獲得和保持，影響產品質量。如污穢，可以成為大量氣體和蒸汽的來源，延長抽氣時間，使真空度降低，還可以使元器件本身變質。真空爐內的污染還影響工藝的正確執(zhí)行，要求用于釬焊板翅式鋁散熱器的真空釬焊爐必須保持清潔、干燥。準備送入真空釬焊爐的待焊散熱器、工裝夾具都必須保持清潔、無油、干燥。散熱器裝配工作場地必須有足夠的隔離作業(yè)面積，不產生粉塵、油污，相對濕度不大于55%。。車間裝配人員穿戴必須清潔，不得有油污。裝配散熱器產品時必須佩戴潔凈的細紗白手套。散熱器裝配人員不得用手套擦汗，散熱器裝配人員不得不用手套直接接觸已經清洗干凈零部件，散熱器裝配人員不得貼靠在裝產品上。待組裝零件、釬料片及其他工藝輔料，必須放置在專用框架中，并用潔凈無油的塑料布蓋好，以防灰塵和其他污染物污染。因故不能完成裝配的散熱器零部件，對已裝配部分，必須進行進爐或者用潔凈無油的塑料布蓋好。裝配前彈簧須經檢驗合格，并分組配對使用。夾具連續(xù)閑置時間超過三周的以及新加工的工裝夾具，在使用前必須送入真空釬焊爐中進行凈化處理。裝配產品時每一層的各種零件必須自然平整，無拱起、局部凹凸不平及重疊卡住現(xiàn)象。翅片拼接時，拼接縫上下層應錯開排列。檢驗員必須進行檢查合格才能夠進真空釬焊爐。換熱器產品部裝后應及時釬焊。若不能及時進真空釬焊爐，則必須采取防塵、防油、防污染措施。真空釬焊爐外放置時間不允許超過24 h。現(xiàn)在要想提高成品率。必須做好以下幾點，具體內容如下。

（1）加強車間工作環(huán)境空氣的凈化，使車間空氣中不含可稱量質點（塵埃、粉塵），亦不可受酸或其他物質蒸汽污染。四壁與天花板要刷涂防水漆，定期清掃，防止機械微粒落入器件中。地面必須光潔無裂縫，以免積存灰塵，保持一定的干濕度。散熱器生產間的周圍應有清潔的環(huán)境。在一般真空設備裝配現(xiàn)場零件存放、包裝等處，都應保持嚴格的環(huán)境衛(wèi)生。
（2）散熱器零件的存放和包裝，不可用紙和棉織物。較好的防污染材料是玻璃紙、塑料薄膜。
（3）必須經常保持操作工的個人衛(wèi)生，這個是生產中的重要環(huán)節(jié)。工人工作服要潔凈，手要清潔，即使是清潔的手也不許拿零件，否則會在零件上留下油脂與汗?jié)n，使排氣閥產生困難。維修工作場地應有維修間和裝配間分開，維修人員應有深色與白色兩套非棉織物工作服，這樣才能保證產品的裝配的質量。
（4）真空釬焊爐內外應按要求保持潔凈狀態(tài)。要確保真空系統(tǒng)管道的通導能力，應隨時清除沉積物。定期更換旋片式真空泵、羅茨真空泵、擴散泵泵油。

　　板翅式鋁合金散熱器真空釬焊工藝參數(shù)

　　板翅式鋁合金散熱器真空, 釬焊主要依靠生產經驗的積累來制定工藝產品合格率一般75%-85%，目前我國板翅式鋁合金散熱器真空釬焊所采用的工藝流程為: 原料準備→零部件加工→零部件清洗→零部件組裝→真空釬焊→釬焊后產品檢驗→產品涼干及噴漆。鋁合金散熱器真空釬焊在真空爐中進行，可根據(jù)生產規(guī)模、生產率、焊件的大小和工藝要求來選擇合適的真空釬焊爐。

　　真空釬焊的工藝參數(shù)主要有:真空度，加熱速率，穩(wěn)定溫度及時間，釬焊溫度，釬焊保溫時間，冷卻速率，出爐溫度等。它們都直接影響釬料填縫和釬料與母材金屬的相互作用過程，對釬焊接頭的質量具有決定性作用。因此，必須認真研究。釬焊加熱速率應能保證零件析出的氣體被充分抽出，同時要使組件受熱均勻，以減小或防止組件驟熱產生的應力而引起變形。確定加熱速率應考慮的主要因素有:
1、組件的材料、形狀、結構和尺寸
對于形狀復雜及裝配預應力較大的散熱器，要緩慢加熱;對于厚大的產品零件，加熱速率也不宜過快。穩(wěn)定溫度和保持時間是指釬焊時加熱到接近釬料固相線附近的溫度，并在此時暫停加熱、保持這一溫度一段時間。其目的是為了減小產品零部件的溫度梯度，使產品零部件各部分的溫度得以均勻。減小內外層之間造成較大的溫度差。

　　真空釬焊溫度是釬焊過程中最主要的工藝參數(shù)之一。在釬焊溫度下，一方面釬料要熔化，在毛細作用下填滿接頭間隙，提高釬焊接頭的性能。

確定釬焊溫度的主要依據(jù)

1、首先是所選用釬料的熔點。

焊溫度應適當?shù)馗哂阝F料的熔點，以減小液態(tài)釬料的衣面張力，改善潤濕和填縫作用，并使釬料與母材金屬能充分相互作用，有利于提高接頭強度。但是，釬焊溫度過高是有害的，它可能引起釬料中沸點較低的組元蒸發(fā)、母材晶粒的長大以及釬料與母材金屬過分的相互作用而導致溶蝕、晶間滲入等，使接頭強度下降。通常，將釬焊溫度選為高于釬料液相溫度線30一100℃之間效果較好。但是不同的釬料，需要高出其熔點的溫度范圍也是不同的。釬料的結晶范圍越大，釬焊溫度高出釬料熔點應越多。對單元素釬料，只要高出熔點30一70℃，即可使釬料的流動性處于最佳狀態(tài);才能使釬料處于最佳流動狀態(tài)。
釬焊保溫時間是釬料填充間隙和控制合金化作用的重要階段，對于接頭強度的影響與釬焊溫度有類似的特性。一定的保溫時間是釬料與母材相互擴散、形成牢固結合所必需的。但過長的保溫時間同樣會導致某些過程的過分發(fā)展而走向反面。

選擇釬焊保溫時間主要決定于釬料與母材的相互作用性。當釬料與母材具有強烈溶解、生成脆性相、引起晶間滲透等不良傾向的相互作用時，要盡量縮短釬焊保溫時間。相反，如果通過二者的相互作用, 能消除釬縫中的脆性相或組織時，則應適, , 當延長釬焊保溫時間。一般情況下，在保證填充良好的前提下，釬焊保溫時間應盡可能地短些，以防止母材過熱溶蝕或軟化等不良現(xiàn)象的產生。釬焊保溫時間與焊件的大小、厚度和間隙, 值也有關。對大的工件、厚的工件來講，保溫時間應當比小的工件和薄的工件長，以保證加熱均勻。釬焊間隙大的時候，為了保證釬料和母材金屬必要的相互作用，應該有較長的保溫時間。有些組件厚度并不大，但是釬焊接頭被部分地或全部遮蔽，不能直接受到輻射加熱，應適當延長保溫時間，以盡可能縮小被加熱工件的表里溫差。對釬焊溫度和釬焊保溫時間不應孤立地來確定，它們之間存在一定的互補關系，可以相應地在一定范圍內變化。焊件的冷卻雖然是在釬焊保溫結束之后進行的，但是它的冷卻速率對接頭的質量也有很大影響腳。過度緩慢的冷卻速度可能引起母材的晶粒長大，強化相析出過高的冷卻速度，可能使焊件因形成過大的熱應力而產生裂紋，或因釬縫迅速凝固使氣體來不及逸出形成氣孔。一般鋁及鋁合金的出爐溫度為300℃以下。

在真空釬焊前要仔細的檢查和清洗產品零部件。散熱器零部件在氣相清洗過程中的搬運、吊裝應輕拿輕放，避免碰傷。先去除零件表面粘附的雜物后再進行清洗，清洗時必須采用專用料框，以保證清洗過程中三氯乙烯溶液充分、均勻地接觸零件所有要清洗的表面。各清洗槽中的溶液應按生產批量投入。定期取樣分析各槽液濃度（檢查PH值，一般在6-7），并根據(jù)三氯乙烯濃度變化及時進行調整。當槽液成分已不能滿足使用要求時，則應更換槽液。常規(guī)清真空釬焊中最重要工藝參數(shù)為真空釬焊爐的真空度，要想提高真空釬焊的1次釬焊合格率，很大程度上依賴于真空度是否達到要求。一般要求真空釬焊真空度小于5 × 10 － 3 Pa。真空釬焊爐要有一定的抽真空速率和保密性，若較長時間未使用，一般要烘爐后再進行生產。真空釬焊爐烘爐最主要是盡量烘透。如果不銹鋼做保溫層的，100℃升1小時，保2小時+200℃升1小時，保2小時，300℃升1小時保1小時，400℃升1小時，保1小時，500℃升1小時，保1小時，+650℃升1小時，保1小時,700℃升1小時，保1小時，750℃保30分鐘。在低溫階段烘水分是主要的，這段時間要長。如果最高溫度是800的那就750在保溫30分鐘.真空釬焊爐烘爐在低溫主要是去水分，高溫去雜質。烘爐盡量的升溫時候慢一點，盡量烘透.多分幾個區(qū)段。保溫也不需要太久一般2小時足夠。烘爐時需要檢查檢查冷卻水，檢查真空爐外壁溫度。

在真空釬焊過程中用一定的時間將鋁散熱器加熱到釬焊溫度是一個最基本的因素。真空閥門確切的生產速度和產品質量直接取決于對鋁散熱器的釬焊溫度的嚴格控制。在370℃以下對鋁散熱器溫度的控制相對并不重要。此時，真空釬焊加熱速度可適當提高，只要保證散熱器溫差不超過± 25℃即可（芯體溫度330℃，真空度7.5*10-3）。在真空釬焊加熱過程中長時間的保溫可能造成不利的Si 擴散，散熱器產品溫差過大會為下一步降低溫差浪費大量時間。在370℃～505℃范圍內鋁溫的控制不是很嚴格，當溫度超過510℃時，整個散熱器的芯體溫度差最好不超過± 10℃（芯體溫度500℃以上，真空度6.0*10-3）。鋁釬焊芯體溫度達到510℃時，Mg 開始從復合層中升華。Mg 的升華速度保持相對穩(wěn)定，大約從510℃升到575℃。在570℃下出現(xiàn)三元共晶熔化。Mg 的蒸發(fā)，直到復合層中所含的鎂基本貧化。Mg 蒸發(fā)的目的是抽出真空環(huán)境中的O2。即在散熱器工件表面形成Al2O3之前，通過最好先形成MgO 的方法，消除殘留在真空室內的O2和濕氣。在570℃保溫必須注意保溫時間不能超長，一般控制在25分鐘以下。570℃保溫當工件溫度高于560℃時結束(真空度必須在5.0*10-3)。10-15分鐘升到升到620（620℃保溫當工件溫度高于600-605℃時保溫2分鐘結束)。 620度保溫結束以后可以采取降溫加熱（增加一段600度，保溫時間30分鐘。板翅式鋁合金散熱器真空釬焊目前存在的主要問題是板翅式鋁合金散熱器真空釬焊對真空釬焊工藝參數(shù)的變化比較敏感,提高真空釬焊溫度，能使金屬原子活動能力增強，能提高釬料的潤濕性。原子的擴散有十分重要的影響，隨著釬焊溫度的升高，原子的擴散系數(shù)增大，一般基體金屬向液態(tài)釬料的溶解量也增大。但是，釬焊溫度太高，會發(fā)生釬料流散現(xiàn)象，同時，釬料對母材金屬的溶蝕加重，母材金屬的晶粒長大。因此，釬焊溫度的選擇，首先應考慮對基體金屬性能的影響，不能單考慮潤濕性能。釬焊時，對液態(tài)釬料的要求主要是填滿釬縫的全部間隙，而不是沿固態(tài)母材表面的自由鋪展。一般情況下，產品裝配釬焊間隙很小（0.05mm以下），如同毛細管一樣，釬料是依靠毛細作用在釬縫間隙內流動的。因此，釬料能否填滿釬焊間隙，取決于它在母材間隙中的毛細流動特性。釬焊保溫時間越長，基體金屬的溶解量就越多。延長保溫時間會使釬料充分地擴散至基體內。當溶解度達到飽和后，基體金屬即在釬料中溶解。

在目前實際生產中存在的五個主要問題是: 未釬透，溶蝕，釬料流失，焊縫組織不均勻，真空釬焊1次合格率低等。隨著生產經驗的增加，通過實踐不斷調節(jié)生產工藝參數(shù)，在實際生產中對于特定的釬料，未釬透，溶蝕，釬料流失這三個問題可以得到很好的控制。真空釬焊合格率低，焊縫組織不均勻成為影響真空釬焊1次釬焊率的主要原因。

目前中國真空釬焊生產中產品的1次合格率大約為50%（許多單位在做假數(shù)據(jù)，說1次釬焊合格率在90%），現(xiàn)實基本由于各種原因平均1次真空釬焊合格率到了80%就無法進一步提高。其中真空釬焊不成功產品絕大多數(shù)是由于釬焊焊縫組織出現(xiàn)嚴重Si 偏析。為實際真空釬焊中失敗產品的組織，根據(jù)產品解剖可以清楚地看到焊縫區(qū)飽滿，結合良好，但組織中出現(xiàn)樹枝狀、片狀Si偏聚，嚴重割裂組織，散熱器釬焊強度難以達到要求。除上述問題之外，鋁合金真空釬焊實際生產中還存在的諸多問題有: 設備復雜，生產成本相對較高，設備維修技術難度大; 依靠輻射加熱，升溫慢，均勻性差; 目前的釬料熔點接近母材的，釬焊溫度和保溫時間難以確定。國內目前鋁合金散熱器的應用越來越廣泛，與國外的差距逐漸減小，今后發(fā)展的難點和關鍵是性能良好、熔點較低釬料和真空釬焊的自動化、高產化設備的研制。操作人員的素質不高。

　　通過目前板翅式鋁合金散熱器的真空釬焊缺陷分析，可以得知:

(1)生產中的真空釬焊工藝主要依靠真空釬焊工日常生產經驗制定，真空釬焊的許多缺陷，限制了真空釬焊1次合格率的提高。
(2) 板翅式鋁合金散熱器釬料目前都基于Al-Si合金系，雖然此釬料已得到大規(guī)模應用，具有一定的優(yōu)點，但熔點過高的缺點限制了它進一步的應用，以后發(fā)展的重點在于低熔點釬料的研制。
(3) 隨著真空蝶閥生產實踐的不斷發(fā)展，未釬透、溶蝕、釬料流失等問題已經可以得到較好的控制，組織不均勻、偏聚成為影響產品合格率的主要因素。

　　板翅式鋁合金散熱器真空釬焊缺陷及其產生原因

　　鋁熱交換器的真空釬焊主要有未釬透、溶蝕、翅片彎曲倒伏、釬料流失等缺陷。

未釬透包括翅片與扁管的虛焊、釬縫不連續(xù)、釬腳不飽滿, 集管與扁管、集管與堵頭釬縫的不飽滿、不連續(xù)、泄漏等。未釬透缺陷影響熱交換器的熱交換性和氣密性, 造成未釬透的原因有:
①原材料保管不善造成氧化膜增厚或腐蝕。
②釬焊前散熱器零件表面清洗不佳。
③散熱器零部件尺寸未保證、裝配不合理致使釬縫間隙過大超過0.03mm。
④真空釬焊溫度太低, 真空釬焊保溫時間不夠, 真空釬焊爐加熱系統(tǒng)溫度均勻性不好（超過正負3, 真空度太差低于7。5*10^-3）。
⑤復合鋁箔、復合集管皮材中Si、M g含量不準確, 復合率太小, 復合層不均勻。一般復合材料僅大型鋁加工廠有能力生產, 化學成分的控制是有保證的, 但是對于用戶來說, 釬料化學成分偏差越小,越有利于控制釬焊工藝參數(shù)。國外供應商一般根據(jù)不同用戶的使用情況分別調整釬料的化學成分, 且成分偏差很小, 而國內廠家較難做到。同時, 國產復合材料皮材復合率的控制沒有保證, 如復合鋁箔甚至局部無皮材, 局部無芯材。原材料表面的氧化膜根據(jù)經驗, 為了使液態(tài)釬料有良好的潤濕性和流動性, 鋁合金表面的氧化膜厚度不得超過3*10一5mm ,。一般情況下, 原材料表面的氧化膜厚度小于1*10一5mm, 對釬焊質量無不良影響。若貯存保管不善, 原材料表面的氧化膜厚度增厚時, 仍然會影響真空釬焊質量。

2　溶蝕
溶蝕是真空釬焊時的一種特殊缺陷, 它是母材表面被熔化的釬料過度溶解造成的。引起溶蝕的主要原因有:
①釬料選擇不當。AA 4N 04 較其它三種釬料的溶蝕傾向大。
②釬料用量太多, 一般情況是復合層不均勻, 局部皮材過厚。
③真空釬焊溫度太高, 真空釬焊保溫時間過長。
④產品擺放不合理(如集管朝上放置) 或翅片跟集管過近, 集管的釬料流失引起鄰近翅片的完全溶解。

3散熱器翅片彎曲、倒伏
引起散熱器翅片釬焊時彎曲、倒伏的原因有:
①散熱器翅片波形不合理，加工尺寸超標。
②真空釬焊溫度太高, 真空保溫時間太長。
③產品裝配不合理, 散熱器零部件各部位受力不均勻。
④散熱器產品裝配太緊, 設計人員沒有考慮真空釬焊夾具和熱交換器材料的熱膨脹系數(shù)差。
⑤復合鋁箔釬焊溫度下抗彎曲性(抗塌陷性) 不夠。某公司曾使用過某種復合箔, 在590 ℃, 保溫3m in 仍發(fā)生翅片嚴重彎曲、倒伏。國內某廠生產的復合鋁箔, 不同批次材料抗彎曲性有很大差別。據(jù)經驗表明, 這是由于復合鋁箔芯材晶粒直徑較小, 皮材中的硅原子沿晶界向芯材中心擴散所產生的溶蝕現(xiàn)象造成的。

4　釬料流失
造成釬料流失的原因有:
①原材料保管不善而致氧化膜增厚或腐蝕（原材料就放在地面上）。
②釬料選擇不當, 如AA 4104 易流失。
③零部件裝配間隙過大, 重力作用超過毛細作用。
④真空釬焊溫度太高, 真空保溫時間過長。真空釬焊加熱溫度590~615 ℃; 釬焊升溫速度約15~20 ℃/min; 釬焊保溫時間不超過5 min;

5產品擺放不合理。

6翅片與集管太近, 易引起集管釬料流失, 造成翅片完全溶解。