一种铝钢钎焊方法与流程

文档序号:12330304阅读:927来源:国知局

本发明涉及一种焊接方法,尤其是涉及一种用于连接铝钢异种材料的钎焊方法。



背景技术:

铝钢连接,由于二者之间固溶度低、热物理性能差异大,是焊接领域中的难点问题之一。目前,铝钢连接方法大致分为两类:一类是压力焊,主要是摩擦焊、扩散焊、爆炸焊等,该方法有利于钢与铝及铝合金的焊接,焊前须彻底清洗连接表面,消除氧化物及薄膜,但这类方法缺点是焊件的形状受到一定限制,同时接头处具有一定的变形;另一类是熔化焊,主要是氩弧焊、碳弧焊、电子束焊等方法;采用这类方法须在钢表面镀覆一层过渡金属,此金属与铝必须结合良好,才能获得良好的接头。总之,采用熔化焊方法,焊接过程中易产生大量脆性化合物,严重恶化接头质量和性能;采用压力焊方法,对工件尺寸、接头形状限制严格,工艺条件复杂苛刻,设备昂贵。

专利201310171686.6公开的通过镍夹层实现铝钢异种材料的冷金属过渡焊接方法(CMT),利用镍熔覆层改善铝钢连接界面,提高接头强度,但该方法CMT焊机价格昂贵,镍基合金立柱的精度不易控制,影响铝钢接头的连接质量和性能。在钢材表面渗铝,虽然能够实现铝钢异种金属材料的连接,但是接头的强度较低,无法保证铝钢连接件的工程实际使用要求。因此,目前仍没有良好的铝钢钎焊连接方法。



技术实现要素:

本发明的目的就在于为解决现有技术的不足而提供一种成本低廉,无需使用钎剂,无脆性化合物,焊缝组织均匀,接头性能优异的铝钢钎焊方法。

本发明的目的是以下述方式实现的:

一种铝钢钎焊方法,首先对铝材表面进行渗铬,然后以铝基焊料为填充材料,采用钎焊工艺将带渗铬层的铝材与钢材进行连接。

所述渗铬层的厚度为30~120μm。

所述渗铬层由以下重量百分比的原料组成:铬60~75 %、镍23~35 %、铁1.0~6.0 %。

所述渗铬方法的具体步骤如下:

(1)将待渗铝材与渗铬剂按1dm2 : 10~80g比例混合均匀后置于渗铬釜中;所述渗铬剂由以下重量份的原料组成:NaCl+BaCl2+CaCl2:46.0~50.0 份、CrCl3:32.8~36.8 份、Fe:3~7 份、Cr:3~7 份、稀土合金:5.7~8.7 份;

(2将渗铬釜密封后置入真空炉中,进行分段梯度加热、保温;具体为先升至280~320℃,保温2~3h;再升至430~470℃保温1.5-2.5h;再升温至580~620℃,保温1.5~2.5h,再升温至730~770℃,保温2~3h;

(3)盐浴渗铬,从730~770℃升至860~895℃,保温8~10h;

(4)按不同降温速率分段冷却,先降至700~740℃,之后降至540~580℃,其次降至310~350℃,最后降至80~120℃,然后冷却至室温。

所述步骤(1)NaCl:BaCl2:CaCl2的重量比例为(1.7~1.9): (0.9~1.1): (0.9~1.1)。

所述步骤(1)稀土合金由以下重量份的元素组成:钇73~77 份、铒14~18 份、钬3.5~7.5份、镝1.5~5.5 份。

所述步骤(4)降至700~740℃的降温速率为每小时20-40℃,降至540~580℃的降温速率为每小时50-70℃,降至310~350℃的降温速率为每小时90-105℃,最后降至80~120℃的降温速率为每小时40-60℃。

所述铝基焊料主要由以下重量份的元素组成:铝81.00~88.02 份、硅9.22~12.60份、铜2.10~4.70 份、锗0.50~1.50 份、微量元素0.16~0.20 份;或铝82.50~90.50份、硅7.50~13.00份、镁1.20~3.02份、锗0.65~1.30份、微量元素0.15~0.18份。

所述微量元素由镓、铟、钇中的两种或三种组成。

所述钎焊工艺为炉中钎焊或真空钎焊,钎焊温度为585~610℃,保温时间为30~200min。

本发明提供的铝钢钎焊方法简单方便、成本低廉、容易操作,克服了铝钢熔化焊和压力焊工艺复杂、成本高、难以精确控制的问题;不需要使用钎剂,使得铝钢钎焊接头界面几乎不含钎剂产生的杂质,钎缝界面洁净度高;铝钢焊接界面不产生AlFe脆性化合物,提高了铝钢接头强度,其抗拉强度达到182~205 MPa,抗剪强度达到131~146 MPa,可获得焊缝组织均匀、接头力学性能优异的铝钢钎焊接头,实现铝钢异种金属的高效可靠性连接。

具体实施方式

实施例1

一种铝钢钎焊方法,首先对铝材表面进行表面洁净化,其次进行渗铬,然后以铝基焊料为填充材料,采用钎焊工艺将带渗铬层的铝材与钢材进行连接;所述渗铬层的厚度为30~120μm,渗铬层由以下重量百分比的原料组成:铬60~75 %、镍23~35 %、铁1.0~6.0 %。

渗铬层中加入镍元素,一方面抑制或阻止接头组织中出现AlFe脆性化合物,另一方面,可以提高焊接接头的力学性能,如抗拉强度、抗剪强度。加入铁元素,在铝钢焊接中的母材钢(含有Fe元素)一侧,铝材表面渗铬层中的铁元素有助于铬镀层与母材钢的熔合,使得焊缝界面组织均匀化,改善接头的质量和性能。

所述渗铬方法的具体步骤如下:

(1)将待渗铝材与渗铬剂按1dm2 : 10~80g比例混合均匀后置于渗铬釜中;所述渗铬剂由以下重量份的原料组成:NaCl+BaCl2+CaCl2:46.0~50.0 份、CrCl3:32.8~36.8 份、Fe粉:3~7 份、Cr粉:3~7 份、稀土合金:5.7~8.7 份; NaCl:BaCl2:CaCl2的重量比例为(1.7~1.9): (0.9~1.1): (0.9~1.1);稀土合金由以下重量份的元素组成:钇73~77 份、铒14~18 份、钬3.5~7.5份、镝1.5~5.5 份;将渗铬釜密封后置入真空炉内并密封炉门,真空炉真空度10-6~10-4Pa;

(2)进行分段梯度加热、保温;具体为先升至280~320℃,保温2~3h;再升至430~470℃保温1.5-2.5h;再升温至580~620℃,保温1.5~2.5h,再升温至730~770℃,保温2~3h;

(3)盐浴渗铬,从730~770℃升至860~895℃,保温8~10h;

(4)分段冷却,先以每小时20-40℃降温速率降至700~740℃,之后以每小时50-70℃降温速率降至540~580℃,其次以每小时90-105℃降温速率降至310~350℃,最后以每小时40-60℃降温速率降至80~120℃,将渗铬釜移到炉外,然后冷却至室温,采用不同的降温速率,避免较大温差使得已渗铬铝材与铬层界面产生应力。

渗铬剂中加入NaCl、BaCl2、CaCl2的共同作用主要是控制盐浴的流动性,不参与渗铬反应;CrCl3是催化剂,主要是控制渗铬速率和铬层厚度;Fe粉、Cr粉分别为还原剂和主要反应元素,稀土合金可提高渗铬层的厚度、硬度,从而提高铝钢钎焊接头的强度。

铝基焊料主要由以下重量份的元素组成:铝81.00~88.02 份、硅9.22~12.60份、铜2.10~4.70 份、锗0.50~1.50 份、微量元素0.16~0.20 份;或铝82.50~90.50份、硅7.50~13.00份、镁1.20~3.02份、锗0.65~1.30份、微量元素0.15~0.18份;微量元素由镓、铟、钇中的两种或三种组成;铝虽和很多金属元素形成共晶,但这些共晶合金大多由于各自的原因,不宜用作钎料。而铝和硅可形成低熔共晶,通过调整Si的含量或再加入Cu、Mg及降熔点元素Ga、In、Y等,锗与Si元素同族,可提高钎料和钎缝的强度。

钎焊工艺可采用炉中钎焊或真空钎焊,钎焊温度为585~610℃,保温时间为30~200min。

采用炉中钎焊相比其他钎焊方法,在炉中保温,加热速度平稳,使得待焊工件受热均匀,几乎不存在热影响区,提高工件的焊接力学性能;另外,炉中实施焊接,一定程度上减少待焊区域杂质元素对焊接质量性能的影响;采用真空钎焊相比其他钎焊方法,在真空环境中进行保温,温度梯度逐渐升温,加热速度更加平稳,不仅使得待焊工件受热均匀,而且能够热透整个工件,不存在热影响区,从而提高工件的焊接性能;同时,真空环境中实施焊接,待焊工件不易被氧化,避免待焊区域杂质元素对焊接质量、性能的影响。

实施例2

采用本发明方法对Q235钢与3003铝合金搭接,首先对3003铝合金表面进行打磨、抛光、酒精清洗,其次进行渗铬,渗铬层厚度为30 μm,由以下重量百分比的原料组成:铬75%、镍23%、铁2 %,然后以铝基焊料为填充材料,采用真空钎焊工艺将带渗铬层的3003铝合金与Q235钢进行连接,钎焊温度为595~605 ℃,时间100 min;所用铝基焊料由以下重量份的原料组成:铝88.02 份、硅9.22份、铜2.10份、锗0.50份及微量元素0.16份组成,其中微量元素由质量比为1:1的镓和钇组成。

渗铬方法如下:

(1)用电子天平称量渗铬剂,将待渗铝材与渗铬剂按1dm2 : 40g比例混合均匀后装入渗铬釜中;所述渗铬剂由以下重量份的原料组成:NaCl+BaCl2+CaCl2:48 份,CrCl3:34.8 份,Fe粉:5份,Cr粉:5份、稀土合金:7.2 份;NaCl:BaCl2:CaCl2的重量比例为1.8: 1: 1;稀土合金由以下重量份的元素组成:钇75份、铒16份、钬5份、镝4 份;

(2)将渗铬釜密封后置入真空炉内并密封炉门;

(3)进行分段梯度加热、保温;先升至300℃,保温2.5h;尔后升至450℃,保温2h;再升温至600℃,保温2h;最后升温至750℃,保温2.5h;

(4)盐浴渗铬,从750℃升至880℃,保温9h;

(5)分段冷却,先以每小时30℃降温速率降至720℃,之后以每小时65℃降温速率降至560℃,其次以每小时100℃降温速率降至330℃,最后以每小时40℃降温速率降至100℃,将渗铬釜移到炉外,然后冷却至室温;

(6)打开渗铬釜,取出渗铬铝材。

实施例3

采用本发明方法对Q235钢与3003铝合金搭接;所用铝基焊料由以下重量份的原料组成:铝81.00份、硅12.60份、铜4.70份、锗1.50份及微量元素0.20份组成,其中微量元素由质量比为1:1的镓和铟组成;其余与实施例2相同。

实施例4

采用本发明方法对316LN不锈钢与6061铝合金搭接。首先对6061铝合金表面进行打磨、抛光、酒精清洗,其次进行渗铬,渗铬层厚度为60 μm,由以下重量百分比的原料组成:铬60 %、镍35 %、铁5 %,然后以铝基焊料为填充材料,采用炉中钎焊工艺将带渗铬层的6061铝合金与316LN不锈钢进行连接,钎焊温度为595~610℃,时间120 min。所用铝基焊料由以下重量份的原料组成:铝90.50 份、硅7.50份、镁1.20份、锗0.65份及微量元素0.15份,其中微量元素由质量比为1:1:1的镓、铟和钇组成。

渗铬方法如下:

(1)用电子天平称量渗铬剂,将待渗铝材与渗铬剂按1dm2 : 40g比例混合均匀后装入渗铬釜中;所述渗铬剂由以下重量份的原料组成:NaCl+BaCl2+CaCl2:47 份,CrCl3:35.8 份,Fe粉:6份,Cr粉:3份、稀土合金:8.7份;NaCl:BaCl2:CaCl2的质量比例为1.8: 1: 1;稀土合金由以下重量份的元素组成:钇75份、铒18 份、钬5份、镝2 份;

(2)将渗铬釜密封后置入真空炉内并密封炉门;

(3)进行分段梯度加热、保温;先升至320℃,保温3h;然后升至470℃,保温1.5h;再升温至610℃,保温2h;最后升温至740℃,保温2h;

(4)盐浴渗铬,从740℃升至865℃,保温9.5h;

(5)分段冷却,先以每小时40℃降温速率降至710℃,之后以每小时70℃降温速率降至550℃,其次以每小时105℃降温速率降至310℃,最后以每小时50℃降温速率降至90℃,将渗铬釜移到炉外,然后冷却至室温;

(6)打开渗铬釜,取出渗铬铝材。

实施例5

采用本发明方法对316LN不锈钢与6061铝合金搭接。所用铝基焊料由以下重量份的原料组成:铝82.50份、硅13.00份、镁3.02份、锗1.30份及微量元素0.18份,其中微量元素由重量比为1:1:1的镓、铟和钇组成;其余与实施例4相同。

实施例6

采用本发明方法对304不锈钢与3003铝合金搭接。首先对3003铝合金表面进行打磨、抛光、酒精清洗,其次进行渗铬,渗铬层厚度为120 μm,由以下重量百分比的原料组成:铬64 %、镍35 %、铁1 %,然后以铝基焊料为填充材料,采用炉中钎焊工艺将带渗铬层的3003铝合金与304不锈钢进行连接,钎焊温度为585~605 ℃,时间120 min。所用铝基焊料由以下重量份的原料组成:铝86.20份、硅9.50份、镁2.90份、锗1.22份及微量元素0.18份;其中微量元素由重量比为1:1的铟和钇组成。

渗铬方法如下:

(1)用电子天平称量渗铬剂,将待渗铝材与渗铬剂按1dm2 : 30g比例混合均匀后装入渗铬釜中;所述渗铬剂由以下重量份的原料组成:NaCl+BaCl2+CaCl2:47 份,CrCl3:34 份,Fe粉:5份,Cr粉:5份、稀土合金:6.5份;NaCl:BaCl2:CaCl2的重量比例为1.7: 0.9: 0.9;稀土合金由以下重量份的元素组成:钇77份、铒14 份、钬6份、镝3份;

(2)将渗铬釜密封后置入真空炉内并密封炉门;

(3)进行分段梯度加热、保温;先升至300℃,保温2h;尔后升至440℃,保温2h;再升温至580℃,保温2h;最后升温至760℃,保温3h;

(4)盐浴渗铬,从760℃升至870℃,保温8h;

(5)分段冷却,先以每小时20℃降温速率降至730℃,之后以每小时65℃降温速率降至550℃,其次以每小时100℃降温速率降至320℃,最后以每小时60℃降温速率降至100℃,将渗铬釜移到炉外,然后冷却至室温;

(6)打开渗铬釜,取出渗铬铝材。

实施例7

采用本发明方法对Q215钢与5052铝合金搭接。首先对5052铝合金表面进行打磨、抛光、酒精清洗,其次进行渗铬,渗铬层厚度为70μm,由以下重量百分比的原料组成:铬70 %、镍28.5 %、铁1.5 %;然后以铝基焊料为填充材料,采用真空钎焊工艺将带渗铬层的5052铝合金与Q215钢进行连接,钎焊温度为585~600℃,保温时间130 min。所用铝基焊料由以下重量份的原料组成:铝85.10份、硅10.30份、铜3.50份、锗1.00份及微量元素0.10份组成,其中微量元素由重量比为1:1的镓和钇组成。

渗铬方法如下:

(1)用电子天平称量渗铬剂,将待渗铝材与渗铬剂按1dm2 : 60g比例混合均匀后装入渗铬釜中;所述渗铬剂由以下重量份的原料组成:NaCl+BaCl2+CaCl2:48 份,CrCl3:32.8 份,Fe粉:5份,Cr粉:7份、稀土合金:7.2份;NaCl:BaCl2:CaCl2的重量比例为1.9: 0.9: 1;稀土合金由以下重量份的元素组成:钇76份、铒16 份、钬6.5份、镝1.5份;

(2)将渗铬釜密封后置入真空炉内并密封炉门;

(3)进行分段梯度加热、保温;先升至280℃,保温2.5h;尔后升至440℃,保温2.5h;再升温至600℃,保温2h;最后升温至770℃,保温2.5h;

(4)盐浴渗铬,从770℃升至885℃,保温9h;

(5)分段冷却,先以每小时35℃降温速率降至710℃,之后以每小时65℃降温速率降至540℃,其次以每小时90℃降温速率降至320℃,最后以每小时45℃降温速率降至80℃,将渗铬釜移到炉外,然后冷却至室温;

(6)打开渗铬釜,取出渗铬铝材。

实施例8

采用本发明方法对Q215钢与5052铝合金搭接。首先对5052铝合金表面进行打磨、抛光、酒精清洗,其次进行渗铬,渗铬层厚度为60μm,由以下重量百分比的原料组成:铬68 %、镍28%、铁4 %;然后以铝基焊料为填充材料,采用真空钎焊工艺将带渗铬层的5052铝合金与Q215钢进行连接,钎焊温度为600℃,时间70 min。所用铝基焊料由以下重量份的原料组成:铝85份、硅11.7份、铜2.1份、锗1.00份及微量元素0.2份组成,其中微量元素由质量比为1:1的镓和铟组成。

渗铬方法如下:

(1)用电子天平称量渗铬剂,将待渗铝材与渗铬剂按1dm2 : 50g比例混合均匀后装入渗铬釜中;所述渗铬剂由以下重量份的原料组成:NaCl+BaCl2+CaCl2:47份,CrCl3:34 份,Fe粉:7份,Cr粉:5份、稀土合金:7份;NaCl:BaCl2:CaCl2的重量比例为1.9: 1: 1;稀土合金由以下重量份的元素组成:钇74份、铒16 份、钬5.5份、镝4.5 份;

(2)将渗铬釜密封后置入真空炉内并密封炉门;

(3)进行分段梯度加热、保温;先升至310℃,保温2h;尔后升至450℃,保温1.5h;再升温至610℃,保温2h;最后升温至730℃,保温3h;

(4)盐浴渗铬,从730℃升至885℃,保温9.5h;

(5)分段冷却,先以每小时40℃降温速率降至740℃,之后以每小时60℃降温速率降至580℃,其次以每小时105℃降温速率降至320℃,最后以每小时50℃降温速率降至110℃,将渗铬釜移到炉外,然后冷却至室温;

(6)打开渗铬釜,取出渗铬铝材。

实施例9

采用本发明方法对Q215钢与5052铝合金搭接。首先对5052铝合金表面进行打磨、抛光、酒精清洗,其次进行渗铬,渗铬层厚度为70μm,由以下重量百分比的原料组成:铬62 %、镍35%、铁3 %;然后以铝基焊料为填充材料,采用真空钎焊工艺将带渗铬层的5052铝合金与Q215钢进行连接,钎焊温度为585℃,时间180 min。所用铝基焊料由以下重量份的原料组成:铝83份、硅12.50份、铜3份、锗1.31份及微量元素0.19份组成,其中微量元素由质量比为1:1:1的镓、铟和钇组成。

渗铬方法如下:

(1)用电子天平称量渗铬剂,将待渗铝材与渗铬剂按1dm2 : 50g比例混合均匀后装入渗铬釜中;所述渗铬剂由以下重量份的原料组成:NaCl+BaCl2+CaCl2:46份,CrCl3:35 份,Fe粉:5份,Cr粉:7份、稀土合金:7份;NaCl:BaCl2:CaCl2的重量比例为1.9: 1: 1;稀土合金由以下重量份的元素组成:钇73份、铒18 份、钬3.5份、镝5.5 份;

(2)将渗铬釜密封后置入真空炉内并密封炉门;

(3)进行分段梯度加热、保温;先升至310℃,保温2h;尔后升至450℃,保温1.5h;再升温至610℃,保温2h;最后升温至730℃,保温3h;

(4)盐浴渗铬,从730℃升至885℃,保温9.5h;

(5)分段冷却,先以每小时40℃降温速率降至740℃,之后以每小时60℃降温速率降至580℃,其次以每小时105℃降温速率降至320℃,最后以每小时45℃降温速率降至110℃,将渗铬釜移到炉外,然后冷却至室温;

(6)打开渗铬釜,取出渗铬铝材。

实施例10

采用本发明方法对Q235钢与3003铝合金搭接,首先对3003铝合金表面进行打磨、抛光、酒精清洗,其次进行渗铬,渗铬层厚度为30 μm,由以下重量百分比的原料组成:铬67%、镍27%、铁6 %,然后以铝基焊料为填充材料,采用真空钎焊工艺将带渗铬层的3003铝合金与Q235钢进行连接,钎焊温度为610℃,时间140 min;所用铝基焊料由以下重量份的原料组成:铝81 份、硅12.6份、铜4.7份、锗1.5份及微量元素0.20份组成,其中微量元素由质量比为1:1的镓和铟组成。

渗铬方法如下:

(1)用电子天平称量渗铬剂,将待渗铝材与渗铬剂按1dm2 : 10g比例混合均匀后装入渗铬釜中;所述渗铬剂由以下重量份的原料组成:NaCl+BaCl2+CaCl2:48 份,CrCl3:35.3 份,Fe粉:5份,Cr粉:4份、稀土合金:7.7 份;NaCl:BaCl2:CaCl2的质量比例为1.8: 1: 1;稀土合金由以下重量份的元素组成:钇77份、铒14 份、钬6.5份、镝2.5 份;

(2)将渗铬釜密封后置入真空炉内并密封炉门;

(3)进行分段梯度加热、保温;先升至290℃,保温2h;尔后升至460℃,保温2.5h;再升温至600℃,保温1.5h;最后升温至750℃,保温2.5h;

(4)盐浴渗铬,从750℃升至860℃,保温10h;

(5)分段冷却,先以每小时25℃降温速率降至700℃,之后以每小时70℃降温速率降至560℃,其次以每小时100℃降温速率降至350℃,最后以每小时40℃降温速率降至100℃,将渗铬釜移到炉外,然后冷却至室温;

(6)打开渗铬釜,取出渗铬铝材。

实施例11

采用本发明方法对Q235钢与3003铝合金搭接,首先对3003铝合金表面进行打磨、抛光、酒精清洗,其次进行渗铬,渗铬层厚度为50 μm,由以下重量百分比的原料组成:铬75%、镍24%、铁1%,然后以铝基焊料为填充材料,采用真空钎焊工艺将带渗铬层的3003铝合金与Q235钢进行连接,钎焊温度为605℃,时间30 min;所用铝基焊料由以下重量份的原料组成:铝87份、硅9.22份、铜3.1份、锗0.5份及微量元素0.18份组成,其中微量元素由质量比为1:1的镓和钇组成。

渗铬方法如下:

(1)用电子天平称量渗铬剂,将待渗铝材与渗铬剂按1dm2 : 40g比例混合均匀后装入渗铬釜中;所述渗铬剂由以下重量份的原料组成:NaCl+BaCl2+CaCl2:49 份,CrCl3:35份,Fe粉:4.6份,Cr粉:4.7份、稀土合金:6.7 份;NaCl:BaCl2:CaCl2的质量比例为1.8: 1: 1.1;稀土合金由以下重量份的元素组成:钇77份、铒16.5 份、钬5份、镝1.5 份;

(2)将渗铬釜密封后置入真空炉内并密封炉门;

(3)进行分段梯度加热、保温;先升至300℃,保温2.5h;尔后升至460℃,保温1.5h;再升温至620℃,保温1.5h;最后升温至770℃,保温2h;

(4)盐浴渗铬,从770℃升至895℃,保温8.5h;

(5)分段冷却,先以每小时35℃降温速率降至730℃,之后以每小时65℃降温速率降至560℃,其次以每小时95℃降温速率降至340℃,最后以每小时55℃降温速率降至100℃,将渗铬釜移到炉外,然后冷却至室温;

(6)打开渗铬釜,取出渗铬铝材。

实施例12

采用本发明方法对Q235钢与3003铝合金搭接,首先对3003铝合金表面进行打磨、抛光、酒精清洗,其次进行渗铬,渗铬层厚度为90 μm,由以下重量百分比的原料组成:铬66%、镍29%、铁5%,然后以铝基焊料为填充材料,采用真空钎焊工艺将带渗铬层的3003铝合金与Q235钢进行连接,钎焊温度为590℃,时间200 min;所用铝基焊料由以下重量份的原料组成:铝88.02份、硅9.22份、铜2.1份、锗0.5份及微量元素0.16份组成,其中微量元素由质量比为1:1:1的镓、铟和钇组成。

渗铬方法如下:

(1)用电子天平称量渗铬剂,将待渗铝材与渗铬剂按1dm2 : 30g比例混合均匀后装入渗铬釜中;所述渗铬剂由以下重量份的原料组成:NaCl+BaCl2+CaCl2:46 份,CrCl3:34.8份,Fe粉:6份,Cr粉:4.5份、稀土合金:8.7 份;NaCl:BaCl2:CaCl2的质量比例为1.8: 0.9: 1.1;稀土合金由以下重量份的元素组成:钇74份、铒17 份、钬7.5份、镝2.5 份;

(2)将渗铬釜密封后置入真空炉内并密封炉门;

(3)进行分段梯度加热、保温;先升至320℃,保温2.5h;尔后升至430℃,保温2h;再升温至590℃,保温1.5h;最后升温至740℃,保温3h;

(4)盐浴渗铬,从740℃升至880℃,保温9h;

(5)分段冷却,先以每小时30℃降温速率降至740℃,之后以每小时70℃降温速率降至570℃,其次以每小时95℃降温速率降至350℃,最后以每小时40℃降温速率降至80℃,将渗铬釜移到炉外,然后冷却至室温;

(6)打开渗铬釜,取出渗铬铝材。

实施例13

采用本发明方法对304不锈钢与3003铝合金搭接。首先对3003铝合金表面进行打磨、抛光、酒精清洗,其次进行渗铬,渗铬层厚度为100 μm,由以下重量百分比的原料组成:铬69 %、镍30 %、铁1 %,然后以铝基焊料为填充材料,采用炉中钎焊工艺将带渗铬层的3003铝合金与304不锈钢进行连接,钎焊温度为600℃,时间60 min。所用铝基焊料由以下重量份的原料组成:铝88.67份、硅7.5份、镁3份、锗0.65份及微量元素0.18份;其中微量元素由质量比为1:1的镓和钇组成。

渗铬方法如下:

(1)用电子天平称量渗铬剂,将待渗铝材与渗铬剂按1dm2 : 60g比例混合均匀后装入渗铬釜中;所述渗铬剂由以下重量份的原料组成:NaCl+BaCl2+CaCl2:46 份,CrCl3:36 份,Fe粉:6份,Cr粉:6份、稀土合金:6份;NaCl:BaCl2:CaCl2的质量比例为1.9: 1: 1;稀土合金由以下重量份的元素组成:钇76份、铒14 份、钬6份、镝4 份;

(2)将渗铬釜密封后置入真空炉内并密封炉门;

(3)进行分段梯度加热、保温;先升至280℃,保温2.5h;尔后升至430℃,保温2.5h;再升温至580℃,保温2h;最后升温至730℃,保温2h;

(4)盐浴渗铬,从730℃升至880℃,保温8h;

(5)分段冷却,先以每小时20℃降温速率降至700℃,之后以每小时60℃降温速率降至540℃,其次以每小时95℃降温速率降至310℃,最后以每小时45℃降温速率降至120℃,将渗铬釜移到炉外,然后冷却至室温;

(6)打开渗铬釜,取出渗铬铝材。

实施例14

采用本发明方法对304不锈钢与3003铝合金搭接。首先对3003铝合金表面进行打磨、抛光、酒精清洗,其次进行渗铬,渗铬层厚度为120 μm,由以下重量百分比的原料组成:铬64 %、镍33 %、铁3%,然后以铝基焊料为填充材料,采用炉中钎焊工艺将带渗铬层的3003铝合金与304不锈钢进行连接,钎焊温度为605℃,时间50 min。所用铝基焊料由以下重量份的原料组成:铝83.84份、硅13份、镁2份、锗1份及微量元素0.16份;其中微量元素由质量比为1:1的镓和钇组成。

渗铬方法如下:

(1)用电子天平称量渗铬剂,将待渗铝材与渗铬剂按1dm2 : 70g比例混合均匀后装入渗铬釜中;所述渗铬剂由以下重量份的原料组成:NaCl+BaCl2+CaCl2:50 份,CrCl3:33 份,Fe粉:4.3份,Cr粉:7份、稀土合金:5.7份;NaCl:BaCl2:CaCl2的质量比例为1.9: 1.1: 1;稀土合金由以下重量份的元素组成:钇76份、铒15 份、钬4份、镝5 份;

(2)将渗铬釜密封后置入真空炉内并密封炉门;

(3)进行分段梯度加热、保温;先升至300℃,保温3h;尔后升至440℃,保温1.5h;再升温至620℃,保温2h;最后升温至750℃,保温3h;

(4)盐浴渗铬,从750℃升至890℃,保温8h;

(5)分段冷却,先以每小时30℃降温速率降至740℃,之后以每小时60℃降温速率降至550℃,其次以每小时100℃降温速率降至330℃,最后以每小时40℃降温速率降至90℃,将渗铬釜移到炉外,然后冷却至室温;

(6)打开渗铬釜,取出渗铬铝材。

实施例15

采用本发明方法对304不锈钢与3003铝合金搭接。首先对3003铝合金表面进行打磨、抛光、酒精清洗,其次进行渗铬,渗铬层厚度为40 μm,由以下重量百分比的原料组成:铬64 %、镍32 %、铁4%,然后以铝基焊料为填充材料,采用炉中钎焊工艺将带渗铬层的3003铝合金与304不锈钢进行连接,钎焊温度为610℃,时间50 min。所用铝基焊料由以下重量份的原料组成:铝82.5份、硅13份、镁3.02份、锗1.3份及微量元素0.18份;其中微量元素由质量比为1:1的镓和铟组成。

渗铬方法如下:

(1)用电子天平称量渗铬剂,将待渗铝材与渗铬剂按1dm2 : 50g比例混合均匀后装入渗铬釜中;所述渗铬剂由以下重量份的原料组成:NaCl+BaCl2+CaCl2:48 份,CrCl3:33.8 份,Fe粉:5份,Cr粉:5.2份、稀土合金:8份;NaCl:BaCl2:CaCl2的质量比例为1.7: 1.1: 0.9;稀土合金由以下重量份的元素组成:钇73份、铒15 份、钬7份、镝5 份;

(2)将渗铬釜密封后置入真空炉内并密封炉门;

(3)进行分段梯度加热、保温;先升至300℃,保温3h;尔后升至450℃,保温2h;再升温至590℃,保温2.5h;最后升温至750℃,保温2h;

(4)盐浴渗铬,从750℃升至875℃,保温10h;

(5)分段冷却,先以每小时25℃降温速率降至720℃,之后以每小时60℃降温速率降至580℃,其次以每小时100℃降温速率降至330℃,最后以每小时40℃降温速率降至90℃,将渗铬釜移到炉外,然后冷却至室温;

(6)打开渗铬釜,取出渗铬铝材。

实施例16

采用本发明方法对304不锈钢与3003铝合金搭接。首先对3003铝合金表面进行打磨、抛光、酒精清洗,其次进行渗铬,渗铬层厚度为110 μm,由以下重量百分比的原料组成:铬72 %、镍23%、铁5%,然后以铝基焊料为填充材料,采用炉中钎焊工艺将带渗铬层的3003铝合金与304不锈钢进行连接,钎焊温度为585℃,时间170 min。所用铝基焊料由以下重量份的原料组成:铝90.5份、硅7.5份、镁1.2份、锗0.65份及微量元素0.15份;其中微量元素由质量比为1:1的镓和铟组成。

渗铬方法如下:

(1)用电子天平称量渗铬剂,将待渗铝材与渗铬剂按1dm2 : 20g比例混合均匀后装入渗铬釜中;所述渗铬剂由以下重量份的原料组成:NaCl+BaCl2+CaCl2:49 份,CrCl3:33 份,Fe粉:4份,Cr粉:5.5份、稀土合金:8.5份;NaCl:BaCl2:CaCl2的质量比例为1.7: 1: 1.1;稀土合金由以下重量份的元素组成:钇73份、铒18份、钬5份、镝4 份;

(2)将渗铬釜密封后置入真空炉内并密封炉门;

(3)进行分段梯度加热、保温;先升至310℃,保温3h;尔后升至450℃,保温2.5h;再升温至590℃,保温2.5h;最后升温至760℃,保温2.5h;

(4)盐浴渗铬,从760℃升至870℃,保温10h;

(5)分段冷却,先以每小时30℃降温速率降至730℃,之后以每小时70℃降温速率降至570℃,其次以每小时105℃降温速率降至340℃,最后以每小时45℃降温速率降至110℃,将渗铬釜移到炉外,然后冷却至室温;

(6)打开渗铬釜,取出渗铬铝材。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本发明整体构思前提下,还可以作出若干改变和改进,这些也应该视为本发明的保护范围。

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