La soldadura fuerte de aluminio al vacío se ha utilizado ampliamente en la producción industrial. ¿Cómo se realiza la soldadura fuerte de aluminio y aleaciones de aluminio? La siguiente Red de No Ferrosos de Shanghai le presentará los métodos de soldadura fuerte del aluminio y sus aleaciones.
La soldadura fuerte al vacío de aleaciones de aluminio se realiza en alto vacío. Después de una limpieza cuidadosa, no es fácil que la superficie de la aleación de aluminio forme una película gruesa de óxido en condiciones de vacío y alta temperatura. El material de soldadura puede mojar la superficie del metal base sin agente de soldadura para lograr el propósito de la soldadura. La temperatura de la soldadura fuerte al vacío de una aleación de aluminio es mayor que la línea liquidus del material de soldadura y menor que la línea solidus del material base. Durante la soldadura fuerte, el material de soldadura se funde en estado líquido mientras que el material original permanece en estado sólido.
La soldadura fuerte al vacío de aluminio tiene ciertas particularidades en comparación con la soldadura fuerte al vacío de otros metales. El magnesio metálico se utiliza a menudo como activador para la soldadura fuerte al vacío de aluminio y aleaciones de aluminio. Entre los activadores metálicos que pueden acelerar la soldadura fuerte de aluminio, el Mg tiene una alta presión de vapor y es fácil de evaporar al vacío, lo que ayuda a eliminar el Al2O3. También es relativamente barato, por lo que se ha convertido en un activador comúnmente utilizado en la soldadura fuerte al vacío de aleaciones de aluminio. Los activadores de metales son algunos elementos con mayor presión de vapor y mayor afinidad por el oxígeno que el aluminio, como el antimonio, bismuto, magnesio, etc.
El magnesio se puede usar como activador directamente sobre la pieza de trabajo en forma de partículas, o introducirse en el área de soldadura fuerte en forma de vapor, o agregarse al metal de aporte de soldadura fuerte de aluminio y silicio como elemento de aleación.
La cantidad de magnesio añadido al metal de aportación para soldadura fuerte tiene un efecto significativo sobre la humectabilidad del metal de aportación para soldadura fuerte. A medida que aumenta la cantidad de magnesio, aumenta el coeficiente de flujo del metal de aportación para soldadura fuerte. Sin embargo, a medida que aumenta el contenido de magnesio, el metal de aporte de soldadura fuerte también intensifica la disolución del aluminio, lo que se debe a la formación del eutéctico ternario Al-Mg-Si; y si el contenido de magnesio es demasiado alto, el metal de aportación de soldadura fuerte se pierde fácilmente y daña la superficie de la soldadura. Teniendo en cuenta el fabricante del perfil de aluminio, el ωMg del metal de aportación para soldadura fuerte es preferiblemente del 1,0 % al 1,5 %. Los estudios han demostrado que cuando se agrega bismuto con una fracción de masa de aproximadamente 0,1% mientras se agrega magnesio al metal de aportación de soldadura fuerte de aluminio y silicio, se puede reducir la cantidad de magnesio añadido al metal de aportación de soldadura fuerte, se puede reducir la tensión superficial del metal de aportación de soldadura fuerte, se puede mejorar la humectabilidad y se pueden reducir los requisitos de vacío.
La soldadura fuerte de aluminio al vacío es adecuada para juntas a tope, juntas tipo T y juntas similares, porque estas juntas son más abiertas y la película de óxido en el espacio es fácil de eliminar. La película de óxido en la junta superpuesta es más difícil de eliminar, por lo que no se recomienda.
La capacidad de dispersión del material de soldadura fuerte durante la soldadura fuerte al vacío es peor que durante la soldadura fuerte por inmersión, por lo que se debe utilizar un espacio de soldadura mayor.
El proceso de soldadura fuerte al vacío de aluminio es básicamente el mismo que el de soldadura fuerte al vacío de otros metales. Sin embargo, dado que la eliminación de su película depende de la acción del activador de magnesio, para soldaduras con estructuras complejas, para garantizar que el material principal obtenga la acción completa del vapor de magnesio, a menudo se toman medidas de proceso suplementarias de protección local, es decir, la soldadura se coloca primero en una caja de acero inoxidable (denominada colectivamente caja de proceso) y luego se coloca en un horno de vacío para calentar y soldar, lo que puede mejorar significativamente la calidad de la soldadura fuerte. Si es necesario, se puede añadir a la caja una pequeña cantidad de partículas de magnesio puro para potenciar el efecto. La superficie de las piezas de aluminio soldadas al vacío es lisa, la costura de soldadura es densa y no se requiere limpieza después de la soldadura.
La soldadura fuerte al vacío ha abierto un nuevo camino para la soldadura fuerte de aluminio sin fundente y ha mejorado la calidad de los productos de soldadura, pero también tiene ciertas desventajas, principalmente: equipos complejos, alto costo de producción y tecnología de mantenimiento difícil del sistema de vacío; el vapor de magnesio se deposita en la pared del horno, la pantalla de aislamiento térmico y el sistema de vacío, lo que afecta el rendimiento del equipo y requiere limpieza y mantenimiento frecuentes; Depende del calentamiento por radiación, con baja velocidad y poca uniformidad, especialmente para soldaduras grandes y complejas; este fenómeno es más significativo, por lo que es adecuado para soldaduras de menor tamaño y estructura más simple.
