焊接温度对铝真空钎焊的影响

0引言
铝合金真空钎焊是指在高真空环境下，低于铝合金母材熔点的钎料和母材同时加热到钎料熔化温度后，利用液态钎料填充固态母材的缝隙并与之形成金属结合而使母材连接的焊接方法。

想要获得优质的焊接接头，需要钎料完全熔化、液态钎料填满全部钎缝间隙，同时液体钎料与母材充分地相互作用。

显然，其中包括两个过程：一是钎料熔化、液态钎料润湿铺展并填满钎缝，二是钎料与母材间相互作用。

这两个过程都需要恰当的焊接温度来保证。

1焊接温度的确定
铝合金真空钎焊是利用钎料与母材的熔点温度差，选取两熔点间的某一温度作为焊接温度，保证钎料溶化从而填满钎缝。

该温度不能过高，也不能过低。

温度过高，钎料具有太强的润湿性，极易造成过度流失；会导致钎料中低沸点组分的蒸发；会导致钎料与母材间过分的相互作用，引起溶蚀、母材晶粒长大等现象，从而降低焊接质量。

温度过低，钎料则不能填满钎缝间隙，甚至钎料不能全部熔化。

焊接温度的选择范围不仅取决于钎料与母材的熔点温度差，还需要综合考虑真空钎焊设备的性能、焊接产品的结构形态等因素。

对于具有较大壁厚的焊件，需要较高的设备加热温度、较长的加热和保温时间来达到焊接温度，但是可能引焊件加热不均匀、溶蚀、母材晶粒长大等现象，所以需要选取较低的焊接温度。

对于存在较多竖直焊缝的焊件，钎料溶化后受重力向下流淌，易造成钎料的过度流失，流失的钎料易积聚于一处，还需要后续加工清除，所以可以选取较低的焊接温度来降低钎焊的润湿性，减少钎料流失。

对于结构复杂而又壁厚相差较大的焊件，焊接温度很难确定，设计时应尽量避免该种情况。

图
1
2焊接温度对钎料填充的影响
为保证焊接质量，所有的钎缝中都需要置入钎料，待
加热到焊接温度后，钎料完全熔化并润湿填满所有钎缝。

钎缝是两片母材夹成的大面积间隙，十分狭小，仅能装入钎料，类似于细长的毛细管一样，毛细作用对液体钎料在钎缝间隙中填缝起到了很大的作用。

众所周知，毛细作用是因液体对毛细管的浸润或不浸润能力而使液体在毛细管内升高或降低的现象。

毛细管越细、液体的润湿角越小、液体的表面张力越大，则液注的爬升越高。

所以，钎焊时母材间的间隙越小、液态钎料润湿母材的润湿角越小、液态钎料的表面张力越大，则越有利于液态钎料在钎缝间隙中的填缝。

母材间的间隙取决于结构设计，液体钎料湿润角的和表面张力的大小则和温度的高低有关。

通过分析液滴在平面固体上的润湿行为，我们得出结论，固-液界面张力和润湿角成正关系，即固-液界面张力越小，则润湿角越小。

而随温度的升高，液态钎料与母材的界面张力在降低，即随着温度的升高，液态钎料润湿母材的润湿角变小，填缝能力增强。

温度与液体的表面张力呈线性关系，其关系如下：
δρ2/3=K （T 0-T-τ）式中：ρ———液体密度；K ———常数，等于2.12；T 0———表面张力为零时的临界温度；τ———常数，约6~9。

由上式可以得出，随温度的升高，液态钎料的表面张力降低，填缝能力降低，但是液态钎料的流动性增强，有利于提高钎料的润湿性。

对于竖直的钎缝，液态钎料需通过毛细作用克服重力作用，所以为了避免钎料过度流失，钎料的润湿性不能过高，因此不宜选用较高的焊接温度。

对于水平的钎缝，钎料是平铺在母材间隙中的，由于装配间隙、母材表面加工误差、液态钎料流失等因素，液态钎料可能无法完全填满所有钎缝间隙，所以可以选用较高的焊接温度，提高钎料润湿性，使液态钎料能够尽可能的填满钎缝间隙。

3焊接温度对钎料与母材间相互作用的影响
钎焊过程中液态钎料与固体母材间的相互作用是十分复杂的，主要为母材元素溶解于液态钎料、液态钎料元素溶解于母材、其他元素与母材形成金属间化合物。

钎料与母材间的相互作用主要是通过一定的保温时间来保证的，但是适当的提高焊接温度，可以加快元素的溶解速度，渗透深度，也可以提高元素的溶解度，从而提高形成固溶体，增大焊接强度；适当的提高焊接温度，提高了其他元素
焊接温度对铝真空钎焊的影响
祁昌翔
（中国船舶重工集团公司第七一六研究所，连云港222000）
摘要:近年来真空钎焊技术快速发展，用途最广泛的铝合金真空钎焊产品也越来越普及。

焊接温度是铝合金真空钎焊中的必要参
数，需要考虑方方面面的因素，想要获得高质量的焊接产品，就必须选取最恰当的焊接温度。

关键词:焊接温度；母材；钎料；润湿
Internal Combustion Engine&Parts
0引言
在许多领域，需要设计机械产品结构，设计的内容与要求大不相同，但一般来说，设计有相同的原则和要素，可以有效地改进对内容的分析，提高设计水平，机械生产。

设计程序改进和产品质量制造都可以为企业创造更大的经济效益和效率，为用户提供更好的使用体验。

顺应产品在许多领域的要求，如性能、外观和环保，也不断完善产品。

1机械结构设计的任务
机械结构设计的目的是根据总体设计并按照所确定的原则方案，确定和绘制反映所需功能的具体结构方案。

考虑到处理方法、强度、刚性、精度以及这些元件与其他元件之间的位置关系，同时确定材料、形状、大小、容量、热处理方式和结构元件的表面状态的元件。

因此，虽然结构设计的直接产品是一种技术设计，但结构设计不是一种简单的机械设计，它只是一种表达模式的语言，而集成技术的规格是结构设计的一个基本要素。

2机械机构设计的特点
机械结构设计的主要特征如下：①这是设计过程，包括集成测试，绘图，计算（有时需进行是必要的试验）。

它是机械设计中涉及最多、最具体、最重要的一步。

在整个机械设计过程中，平均约80%的时间用于结构设计在机械设计的成功中起着决定性的作用。

②机械结构的设计问题的多重解决方案，即满足相同设计要求的机械结构，并不是唯一的。

③机械结构的设计阶段是一个非常活跃的设计过程，通常需要重复交叉。

因此，在设计机械结构时，有必要了解整个机器的机械结构的基本要求。

3机械产品结构设计的基本要素
3.1几何要素
机械产品的结构通常由工件的几何形状和不同的组装模式决定，而结构设计的几何构件则由工件的表面确定。

在提高结构设计水平的过程中，设计者必须适当地检查和分析几何参数，例如结构的尺寸误差、美学和接合位置，以便创建能够响应给定性能和性能的多个结构。

为设计者提供较大的余地和开发潜力。

3.2零件衔接
部件组装是决定产品结构的一个重要因素，不仅考虑到产品的美学，而且还充分结合产品性能分析，该分析规定了部件连接位置的某些条件。

对于两个部件的连接位置，需要对产品结构进行全面分析，以确保确定连接位置不会影响产品的性能和外观，设计结构的要求也不断越高。

3.3流程分析
工艺分析可以为改进机械产品结构的设计水平提供一定的保证，首先，设计者应当对该结构进行全面的分析和计算，例如，通过改变其结构空间和材料的使用来减少结构空间和工作面；所有这些都在产品制造中发挥着非常重要的作用，因此，设计师必须通过全面分析来确定最佳方案。

此外，设计师必须改进产品结构，例如通过分析载荷力来优化产品结构，以减少产品的磨损，提高产品的寿命。

4机械产品结构设计的相关要点
4.1设计创新
一般来说，机械产品的结构设计包括两个主要部分：产品功能、结构设计反映在材料、技术和使用的可靠性中，而质量设计则需要提高产品的质量和价格比率，并将产品投放市场。

市场扩张的基础，这是现代设计的特征，根据要求和标准。

设计创新是以上述要求为基础，通过结构设计，创造产品在安全、环境保护和价格等方方面面的优势，建
———————————————————————
作者简介:张兴晨（1997-），男，江苏南京人，本科在读，研究方向为机械工程；姚王奇（1997-），男，江苏南京人，本科在
读，研究方向为机械工程。

的溶解，从而降低了金属间化合物的生成，连续的金属间化合物层将使焊接强度显著下降。

适当的提高焊接温度，钎料与母材间相互作用的增强也一定性的提高了液态钎料对母材的润湿性。

4总结
焊接温度是铝合金真空钎焊最重要的参数。

它需要去理解钎焊过程，去根据母材和钎料特性、产品结构、工装夹具、设备性能等因素综合考虑。

能够设置合理的焊接温度，就能够有效保证焊接质量，这也是我们必须要去学习和积累的能力。

参考文献:
[1]王娟，刘强.钎焊及扩散焊技术[M].北京：化学工业出版社，2013
[2]邹嘻，孙德超.铝真空钎焊中的润湿和铺展过程研究，1981.
[3]张启运，庄鸿寿.钎焊手册[M].北京机械工业出版社，2017.
[4]印有胜.钎焊手册[M].黑龙江科学技术出版社，1989.
机械类产品结构要素设计要点浅谈
张兴晨;姚王奇
（南京工程学院，南京211167）
摘要:主要根据产品性能设计的机械产品结构是产品设计的一个重要组成部分，包括材料、形状、精密误差和产品外观。

由于社会各阶层都密切关注，越来越多的技术人员开始着手进行专题研究，本文件还侧重于透彻分析机械产品结构设计的基本要素和相关要素。

期盼致力于为我国制造业的发展做出贡献。

关键词:机械；产品结构；设计要点。