Az alumínium vákuumforrasztását széles körben használják az ipari termelésben. Hogyan történik az alumínium és alumíniumötvözetek keményforrasztása? A következő Shanghai Nonferrous Network bemutatja az alumínium és alumíniumötvözetek keményforrasztási módszereit.
Az alumíniumötvözetek vákuumforrasztása nagyvákuumban történik. Gondos tisztítás után az alumíniumötvözet felületén nem könnyű vastag oxidfilmet képezni vákuum és magas hőmérsékleti körülmények között. A keményforrasztóanyag keményforrasztóanyag nélkül nedvesítheti az alapfém felületét, hogy elérje a keményforrasztás célját. Az alumíniumötvözet vákuumforrasztásának hőmérséklete magasabb, mint a keményforrasztóanyag likvidus vonala, és alacsonyabb, mint az alapanyag szolidusz vonala. A keményforrasztás során a keményforrasztó anyag folyékony halmazállapotúvá olvad, miközben az alapanyag szilárd állapotban marad.
Az alumínium vákuumforrasztása más fémek vákuumforrasztásához képest bizonyos sajátosságokkal rendelkezik. A fémmagnéziumot gyakran használják aktivátorként alumínium és alumíniumötvözetek vákuumforrasztásához. Az alumínium keményforrasztását felgyorsító fémaktivátorok közül a Mg magas gőznyomású és vákuumban könnyen elpárologtatható, ami segít az Al2O3 eltávolításában. Viszonylag olcsó is, így az alumíniumötvözetek vákuumforrasztásánál általánosan használt aktivátor lett. A fémaktivátorok olyan elemek, amelyek nagyobb gőznyomásúak és nagyobb affinitásúak az oxigénhez, mint az alumíniumé, mint például az antimon, bizmut, magnézium stb.
A magnézium aktivátorként használható közvetlenül a munkadarabon részecskék formájában, vagy gőz formájában bejuttatható a keményforrasztási területbe, vagy ötvözőelemként hozzáadható az alumínium-szilícium keményforrasztó töltőanyaghoz.
A keményforrasztó töltőfémhez hozzáadott magnézium mennyisége jelentős hatással van a keményforrasztási töltőanyag nedvesíthetőségére. A magnézium mennyiségének növekedésével a keményforrasztási töltőanyag áramlási együtthatója nő. A magnéziumtartalom növekedésével azonban a keményforrasztási töltőanyag az alumínium feloldódását is fokozza, ami az Al-Mg-Si terner eutektika képződésének köszönhető; és ha a magnéziumtartalom túl magas, a keményforrasztási töltőanyag könnyen elveszhet és károsíthatja a varrat felületét. Az alumíniumprofil gyártóját tekintve a keményforrasztási töltőanyag ωMg értéke előnyösen 1,0%-1,5%. Tanulmányok kimutatták, hogy körülbelül 0,1 tömegszázalékos bizmut hozzáadásával, miközben magnéziumot adunk az alumínium-szilícium keményforrasztó töltőanyaghoz, csökkenthető a keményforrasztó töltőanyaghoz hozzáadott magnézium mennyisége, csökkenthető a keményforrasztó töltőanyag felületi feszültsége, javítható a nedvesíthetőség, valamint a vákuumigény.
A vákuum-alumínium keményforrasztás alkalmas tompakötésekhez, T-típusú kötésekhez és hasonló kötésekhez, mert ezek a kötések nyitottabbak, és a résben lévő oxidfilm könnyen eltávolítható. Az átlapcsuklóban lévő oxidfilmet nehezebb eltávolítani, ezért nem ajánlott.
A keményforrasztó anyag szóródási képessége vákuumforrasztásnál rosszabb, mint merítőforrasztásnál, ezért nagyobb keményforrasztási hézagot kell alkalmazni.
Az alumínium vákuumforrasztásának folyamata alapvetően ugyanaz, mint más fémek vákuumforrasztásánál. Mivel azonban filmeltávolítása a magnézium-aktivátor hatásától függ, összetett szerkezetű hegesztéseknél, annak érdekében, hogy az alapanyag teljes mértékben megkapja a magnéziumgőz hatását, gyakran alkalmaznak helyi árnyékolási kiegészítő eljárási intézkedéseket, azaz a varrat először rozsdamentes acél dobozba (együttesen folyamatdobozba) kerül, majd jelentősen javítja a hevítő, vákuum- és melltartó minőségét. Szükség esetén kis mennyiségű tiszta magnézium részecskék is hozzáadhatók a dobozhoz a hatás fokozása érdekében. A vákuumforrasztott alumínium alkatrészek felülete sima, a keményforrasztási varrat sűrű, és a keményforrasztás után nincs szükség tisztításra.
A vákuumforrasztás új utat nyitott az alumínium folyasztószer-mentes keményforrasztása előtt, és javította a keményforrasztó termékek minőségét, de vannak bizonyos hátrányai is, főként: bonyolult berendezések, magas gyártási költség és a vákuumrendszer nehéz karbantartási technológiája; magnéziumgőz rakódik le a kemence falán, a hőszigetelő rácson és a vákuumrendszeren, ami befolyásolja a berendezés működési teljesítményét, gyakori tisztítást és karbantartást igényel; sugármelegítésre támaszkodik, lassú fordulatszámmal és gyenge egyenletességgel, különösen nagy és összetett hegesztéseknél ez a jelenség jelentősebb, így kisebb méretű és egyszerűbb szerkezetű hegesztésekre is alkalmas.
