本所某大功率合成設備用散熱器(圖1)，該結構的散熱器體積較大，壁厚相差大。曾采用鹽浴釬焊(外協)加工，但發現焊后清洗困難且清洗后的散熱器易吸潮而引起腐蝕。

圖1　散熱器示意圖

　　氟化物釬劑具有不吸潮，釬渣難溶于水，去膜能力強，釬縫致密性好，釬焊接頭耐蝕性好等特點^［1］，但釬劑配制質量的好壞直接影響釬焊質量的好壞，而成品氟化物釬劑具有長期穩定的活性^［2］。鋁硅鍶鑭釬料流動性能、機械性能、耐腐蝕和鍍覆性能均良好^［3］。本工藝采用成品氟化物釬劑，配合鋁硅鍶鑭釬料，在空氣爐中釬焊散熱器，取得良好效果。

1　釬焊設備

1.1　釬焊爐的主要結構組成
該爐由控制系統、可動爐體和推車三部分組成，如圖2所示。

圖2　釬焊爐結構示意圖

1.2　釬焊爐工作方式
爐體預熱爐罩上升推車移出工件放置
推車復位爐罩下降釬焊出爐
1.3　爐溫測控系統
該系統主要由AI人工智能工業調節器、小型圓圖溫度記錄儀、可控硅模塊、各功能按鈕及儀表等組成。將設定值輸入AI人工智能工業調節器(溫度和時間)，由調節器控制可控硅模塊，通過調整一個固定的時間內可控硅通斷比例來實現輸出功率大小變化，從而達到連續調節加熱爐功率的目的。小型圓圖溫度記錄儀通過熱電偶的轉換，可分別記錄爐膛溫度和釬焊工件溫度(模擬)與時間的曲線，有利于釬焊工藝的分析和參數的調整。該控制系統具有測溫精度高，控溫性能好，操作方便等優點。

2　釬焊工藝

2.1　母材、釬料和釬劑
釬焊使用母材為LF21，釬料為φ1.5鋁硅鍶鑭共晶釬料(HL81-01)，鋁釬劑為成品共晶氟化物釬劑。
2.2　加熱規范的確定
由于該工件厚度較厚，體積較大，采用硬加熱規范，把爐膛溫度預置到650℃，然后把安置好釬料和釬劑的工件放入爐膛進行加熱，待工件溫度上升到600℃即可出爐冷卻。圖3為爐膛和工件溫度與時間的變化曲線。
2.3　焊后清洗
釬焊后的工件在20％左右的硝酸溶液中清洗，可以得到滿意的清洗效果。

3　釬焊接頭性能

3.1　釬焊接頭機械性能和金相組織
釬焊接頭按國標GB2651-89、GB2653-89進行拉伸和彎曲試驗，釬焊接頭的抗拉強度為100MPa，冷彎角為145^°，拉伸試樣斷裂部位都在母材，表明釬縫的強度比母材高，彎曲試驗表明釬焊接頭塑性較好。分析釬縫的金相組織，該組織為典型的α～A1＋Si共晶組織，但由于鋁硅鍶鑭釬料中鍶鑭的變質作用，共晶硅由粗大片狀變成細粒狀，所以釬焊接頭機械性能得到提高。

圖3　爐膛和工件溫度隨時間變化曲線

3.2　交變濕熱試驗
結合整機要求，將清洗后的散熱器按GJB367.2-87進行交變濕熱試驗，周期為48h，釬縫表面保持金屬光澤，無腐蝕現象發生。

4　生產應用

　　在空氣爐中釬焊如圖1所示鋁合金散熱器共15件，焊接過程穩定，可操作性好，釬焊后的工件經檢驗，釬縫連續、圓角飽滿、沒有溶蝕和未焊透缺陷。

5　結論

5.1　研制的釬焊爐具有結構合理、控溫性能好和操作方便等特點。
5.2　在普通空氣爐釬焊散熱器，采用成品氟化物釬劑，配合鋁硅鍶鑭釬料，釬焊質量良好，完全能滿足散熱器生產需要。