真空铝钎焊时,铝表面的氧化膜是如何在焊接过程中处理的?
铝表面极易形成一层致密的氧化膜(Al₂O₃),其熔点高达 2050℃,远高于铝及铝合金的熔点,严重阻碍钎料与母材的润湿和结合,因此在真空铝钎焊过程中,必须对氧化膜进行有效处理。真空环境本身为氧化膜的去除提供了有利条件,在高真空状态下,氧气含量极低,可抑制铝表面的进一步氧化;同时,随着温度升高,铝表面的氧化膜会发生分解和蒸发,部分氧化膜被去除。但仅靠真空环境难以完全去除氧化膜,还需借助其他手段。
钎剂的使用是去除氧化膜的常用方法。在真空铝钎焊中,虽然不能使用传统的含卤化物钎剂(因在真空环境下会产生有害气体),但可采用无腐蚀性的活性钎剂。这类钎剂中的活性成分在加热过程中与氧化膜发生化学反应,生成易熔的化合物,从而破坏氧化膜的结构,使其脱落。例如,含锂的钎剂能够与 Al₂O₃反应生成低熔点的 LiAlO₂,降低氧化膜的稳定性,促使其分解,露出新鲜的铝表面,便于钎料润湿和铺展。
此外,通过控制真空铝钎焊的工艺参数,也能辅助氧化膜的去除。适当提高加热速度和钎焊温度,可加速氧化膜的分解和蒸发;延长保温时间,能使钎剂与氧化膜充分反应,确保氧化膜被彻底去除。同时,采用超声振动等物理方法,在钎焊过程中对工件施加高频振动,可利用机械力破坏氧化膜,促进钎料的润湿和填缝,进一步提高真空铝钎焊的焊接质量,保证铝制工件的可靠连接。