钎焊铝不锈钢的可钎性特性优化

铝和不锈钢属于在物理、化学和力学性能上差异非常巨大的材料，表20-9和表20-10分别列出了铝和不锈钢的化学性能、物理性能的差异^[2-5]。铝和铁的特性和相互作用可以从状态图上看出，如图20-15。

表20-9 铝和铁在化学性能方面的差异Table 20-9 Difference of chemical properties between Al and Fe

表20-10 铝合金与不锈钢的物理性能比较Table 20-10 Difference of physical properties between Al and stainless steel

由于铝和不锈钢存在上述的差异，它们钎焊时存在如下问题^[2-5]：

1.氧化问题

铝是极容易氧化的元素，因此在钎焊铝和不锈钢时需要保护，如采用真空、还原性气体以及钎剂等。(www.xing528.com)

2.脆性化合物问题

不锈钢中的铁与铝既可以形成固溶体、金属间化合物，又可以形成共晶体。铁在固态铝中的溶解度极小，形成固溶体的概率极小。铁和铝主要形成如下金属间化合物：Al₃Fe、Al₂Fe、AlFe、Al₇Fe₂、Al₅Fe₂、AlFe₂等。

图20-15 Al-Fe二元合金相图^[6] Fig.20-15 Al-Fe binary alloy phase diagram

3.残余应力问题

铝和不锈钢的热物理性能差异悬殊，如熔点相差800～1000℃，热导率相差2～13倍，而线胀系数相差1.4～2倍。这些因素的存在导致铝和不锈钢钎焊时很难加热均匀，并且接头界面区域产生严重的热致残余应力和奇异应力，因此影响到钎焊接头的质量和性能要求。