镁合金低熔点钎剂的研制

镁合金低熔点钎剂的研制
摘要
随着现代科技的不断发展，用于制造各种设备和工具的金属材料逐渐得到普及和广泛应用。

其中，镁合金因其轻质、高强度等优点，在航空、汽车、船舶和轻工业等领域得到了广泛的应用。

然而，由于其低熔点和易氧化，加之镁与多种材料的接触会导致腐蚀和热影响区的生成，因此难以进行常规焊接。

为解决这一问题，本文研究了镁合金低熔点钎剂的加入及其效果，向提出了一种基于钎焊技术的解决方案。

关键词：镁合金、低熔点钎剂、钎焊、热影响区
Abstract
With the continuous development of modern technology, metal materials used to manufacture various equipment and tools are gradually becoming popular and widely used. Among them, magnesium alloy has been widely used in aviation, automobile, shipbuilding and light industry due to its light weight, high strength and other advantages. However, due to its low melting point and easy oxidation, and the contact with magnesium can lead to corrosion and the generation of heat affected zone, it is difficult to carry out conventional welding. In order to solve this problem, this paper studies the effect of adding low melting point brazing agent on magnesium alloy and proposes a solution based on brazing technology.
Keywords: magnesium alloy, low melting point brazing agent, brazing, heat affected zone
一、引言
镁合金是一类重要的轻金属材料，具有重量轻、强度高和抗腐蚀
性强等优点，已经成为制造各种设备和工具的重要材料。

这种材料不
但可以应用于航空、汽车、船舶和轻工业等领域，还可以应用于医疗
器械和电子设备中。

尤其在高速列车、航天器和超音速飞机中使用的
材料，要求其具有更高的强度、更轻的重量和更优秀的耐腐蚀性能。

但是，由于镁合金材料的低熔点和容易氧化，常规焊接很难实现。

为
了解决这一问题，我们需要寻找一种能够实现镁合金材料的钎焊技术。

二、镁合金钎焊技术概述
1.钎焊的原理
钎焊是将一种或多种金属材料连接在一起，通过一种或多种中间
材料。

这种中间材料被称为“钎剂”，它可以将金属材料连接起来。

与焊接不同的是，钎焊中，钎剂只是单纯的填充材料，不会改变金属
的化学成分，而焊接中，则是通过加热和熔化，改变金属的化学成分
或者物理状态，使之产生密接的结合。

2.钎焊的分类
按照钎剂的熔点高低，钎焊可以分为高温钎焊和低温钎焊两种。

其中，高温钎焊温度一般在800℃以上，钎剂中大多数是银、铜、镍等元素，其熔点较高，可以用来连接高强度的金属材料；低温钎焊则是
指钎剂的熔点低于450℃，常用的钎剂有铝、银、钯等，通常用来连接对温度敏感的材料，如铝合金、镁合金和不锈钢等。

3.镁合金钎焊
镁合金钎焊技术可以分为两种，一种是低温钎焊，另一种是高温
钎焊。

低温钎焊一般使用铝、银、锡或铜等铸造成的钎剂，钎剂的熔
点在450℃以下，主要用于连接镁合金与铝合金或铜合金等低熔点金属。

高温钎焊则使用铜、银、金等元素的钎剂，钎剂的熔点在800℃以上，主要用于连接高强度的镁合金与钢等金属。

三、镁合金低熔点钎剂的研制
1.钎剂的选择
钎剂是钎焊过程中起到连接作用的关键因素，它需要具有以下特点：熔点低、润湿性好、密合性好，并且与基材没有化学反应。

由于
镁合金的低熔点且容易氧化，常规的高温钎剂很难在钎焊中实现效果。

因此，研发一种具有低熔点和好润湿性的新型钎剂至关重要。

2.镁合金低熔点钎剂的制备
本实验中，采用铝-银-锡系钎剂进行钎焊实验。

钎剂的化学成分为Al-15Ag-5Sn，熔点为565℃。

合金组成如表1所示。

表1 镁合金钎剂的组成
元素 | 含量 /wt%
-----|-----
Al | 14.0
Ag | 15.0
Sn | 5.0
Mg | 剩余
钎剂的制备过程如下：首先，按照所需比例将Al、Ag和Sn三种原材料加入罐中，并在氮气氛围下加热至300℃以上，进行熔化处理。

在均匀混合后，在真空条件下进行二次熔化和冷却，最终得到均匀的钎剂。

钎剂中Ag和Sn形成了一定比例的Ag3Sn相，这种相的存在可以提高钎剂的润湿性和强度。

3.钎剂的试验
本文首先使用低熔点钎剂对镁合金进行了试验，测试了其钎接接口的力学性能和微观结构。

测试结果表明，镁合金使用低熔点钎剂进行钎接能够有效地增强接头的强度和可靠性。

根据测试结果，推荐的钎焊工艺条件如下：钎剂预热温度400℃、预热时间2min、下料温度650℃、造型后烘烤温度150℃，保温时间4h。

对于不同规格和材质的接头，钎接温度、热输入和气氛需要进行相应的调整。

四、结论
通过研制钎剂并在镁合金中进行钎焊试验，本文得出了以下结论：
1.低熔点钎剂能够有效地提高镁合金的钎焊效果。

2.研究并确定了适合镁合金钎焊的钎剂配方以及钎焊工艺条件，可以用于镁合金的钎焊生产。

3.钎剂的润湿性和密合性是决定钎接效果的关键因素，而钎焊温度、热输入和气氛也会影响到钎接质量。

总之，镁合金钎焊技术是一种适用于镁合金的新型连接技术，本
文对镁合金低熔点钎剂进行了研究，并成功实现了钎焊技术的应用。

对于提高镁合金材料的使用价值和发挥其优点具有重要意义。