钎焊薄型铝合金板翅式散热器热处理工艺研究

摘要

为达到铝合金板翘式散热器轻量化的要求，本文基于企业产品实践与实验理论研究，以散热器重量减轻30％为主要目标，对散热器铝合金的选材以及真空钎焊和热处理工艺进行了研究，可为企业研制新型散热器提供相关的理论研究和生产依据，目的在于提高企业竞争力和市场占有率。　　研究结果表明：在608℃/70min的真空钎焊工艺下，焊缝的裂纹、溶蚀、孔洞等焊接缺陷较少，焊缝组织中存在大量的初生相析出物；母材经钎焊后晶粒有一定程度成大，力学性能严重软化；随固溶温度与时间的变化，焊缝组织初生相固溶度及晶粒尺寸变化较大甚至晶粒贯穿焊缝，在570℃固溶保温时焊缝易造成组织过烧、晶粒过度长大及晶界熔化，适宜的固溶工艺为530℃/3h；焊缝初期断口呈现大量形状、大小和深度相似的韧窝，经530℃/3h固溶时效后断口呈现大量的撕裂棱和解理平台，断口既有以解理断裂为主要机制的脆性断裂形貌特征，也有韧性断裂的特征；在150℃时效1h焊缝组织内出现大量尺寸不一、均匀分布的黑色颗粒相，5h颗粒相进一步呈细小而分散均匀，9h颗粒相出现急剧粗大且密度有所降低，适宜的时效工艺为150℃/5h；随固溶温度与时间变化，母材组织初生相颗粒密度逐渐降低，晶粒逐步增大，在570℃固溶时母材的局部晶界中出现复熔小球，适宜的固溶工艺为550℃/5h；母材经150℃时效1h组织内未出现明显的析出相，在9h有大量的针状β″相和杆状β′相析出，在17h有片状β相析出，适宜的时效工艺为150℃/9h；为保证焊缝和母材强度，散热器的热处理优化工艺为540℃/4h固溶150℃/6h时效。

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第一章 绪 论

1.1 铝合金板翅式散热器的结构及生产工艺流程

1.2 钎焊及铝合金钎焊技术的发展

1.3 6系铝合金概述

1.4本文主要研究内容、目的及意义

第二章 试验材料及方法

2.1试验材料

2.2真空钎焊实验

2.3钎焊后热处理试验

2.4电导率测试

2.5常规力学性能测试

2.6显微组织结构分析

第三章 真空钎焊对散热器铝合金组织和性能的影响

3.1散热器铝合金的选材

3.2散热器铝合金真空钎焊工艺制定

3.3真空钎焊对散热器铝合金组织和力学性能的影响

3.4 本章小结

第四章 热处理对散热器铝合金焊缝组织和性能的影响

4.1 固溶工艺对散热器铝合金焊缝力学性能的影响

4.2 固溶工艺对散热器铝合金焊缝微观组织的影响

4.3时效工艺对散热器铝合金焊缝力学性能的影响

4.4 时效工艺对散热器铝合金焊缝微观组织的影响

4.5本章小结

第五章 热处理对散热器铝合金母材组织和性能的影响

5.1 固溶工艺对散热器铝合金母材力学性能的影响

5.2 固溶工艺对散热器铝合金母材微观组织的影响

5.3时效工艺对散热器铝合金母材力学性能的影响

5.4 时效工艺对散热器铝合金母材微观组织的影响

5.5 散热器铝合金热处理工艺优化

5.6本章小结

第六章 结论

致谢

参考文献

附录