泡沫铝钎料的选择

钎料的选择对钎焊接头的质量和性能具有重要作用。钎料应满足以下要求：

A.具有合适的熔化温度范围，液相线温度应比母材固相线温度低几十度，钎料自身的熔化温度范围较窄。

B.在钎焊温度下对母材有良好的润湿性、铺展性和填缝能力。

C.在钎焊过程中与母材的相互作用能形成良好的焊缝。

D.成分均匀稳定，加热时不易挥发，不含有毒有害元素。

E.形成的钎焊接头能满足其力学性能、耐腐蚀性能要求。

F.具有良好的工艺性，便于加工成合适的形状。

G.价格适当，具有良好的经济性。

铝用软钎料一般以低熔点金属如Sn、Zn等为基体，形成的接头在成分、组织及电极电位方面与泡沫铝相差很大，易发生电化学腐蚀。低碳钢的钎焊性很好，软钎焊多用Sn基钎料，钎焊温度低，对母材无影响，但接头强度低，且界面区有金属问化合物FeSn生成，很脆。因此，选择软钎料不合适。

Al-Si共晶点温度为577°C士1°C，以Al为基的Al-Si系合金是目前使用最普遍的一种铝用硬钎料。AI-Si系钉料的润湿性、流动性、可加工性、接头的耐蚀性均较好。钎料中的Si能提高接头的抗蠕变能力，对接头性能有利。因此，氮气保护炉中钎焊和火焰钎焊均选择Al-Si系钎料。

铝的真空钎焊通常采用含Mg的Al-Si-Mg钎料，另往真空室内投放颗粒状或块状金属Mg，然后进行加热，利用Mg蒸气进一步降低残余氧气及水蒸气的分压，还原氧化膜三氧化二铝。但是，钎料中的Mg和Mg蒸气的存在也会带来不利影响。主要表现在以下几个方面:

A.Mg元素对泡沫铝/钢钎焊接头的强度影响很大。Mg会增加接头中形成金属间化合物的倾向，随铝合金中含Mg量的增加，焊接接头强度明显降低。

B.真空钎焊过程中需要持续抽真空，Mg蒸气会逸出不密封的不锈钢工艺盒，被吸入扩散泵，造成炉膛和硅油污染。

C.实验和实际生产过程中，大型设备需要有人值守，Mg蒸气排出到炉外可能被吸入人体内，具有潜在的危险性。

D.Mg蒸气的使用造成了焊接成本升高。

基于以上考虑，也为了与氮气保护炉中钎焊和火焰钎焊进行对比，将钎料选定为不含Mg的Al-Si系钎料。钎料为箔状，以利于钎焊时的原位填缝，从而克服泡沫铝棱壁引起的钎料流布不良问题。