graduate student
аспирант
doctor of technical science, professor
доктор технических наук, профессор
Nowadays, due to the search for more efficient and steady processes of aluminum combination and the products that cannot be manufactured using flux, the issue of application of flux-free soldering methods for aluminum-based alloys is highly relevant. The lack of the description of the processes and mechanisms of flux-free soldering by the technique of friction of the solder on the aluminum surface makes it urgent to study and describe them in detail. To carry out the study, the authors produced zinc-based alloys and prepared solder rods using the hot pressing method. Using the technique of friction of a rod against the surface of the heated aluminum substrate, the authors identified minimum temperatures of the setting of zinc solders of different compositions with aluminum surfaces. The experiment proves that these temperatures correlate with the liquidus temperatures of these alloys and have similar values. The dependence of minimum setting temperatures on the Al and Cu content in the solder was obtained. The authors studied the influence of the state of the base metal surface on the spreading area of the Zn-4%Al zinc solder during friction application. The experiments determined the zones of solder spreading over the surface of the AD31 aluminum alloy substrate, depending on the roughness of the base metal surface. The study identified that minimum setting temperatures of solders have similar values against the liquidus temperatures of these alloys, and the adding of copper to a solder reduces these temperatures, on average, by 20° С per each percent of added copper. The flowing of Zn-4%Al solder over the AD31 aluminum alloy surface reaches the largest values when treating the surface with rough-grain abrasive cloths, and the flowing effect decreases with the decrease in roughness.
В настоящее время в связи с поиском более экономичных и надежных процессов соединения алюминия, а также продуктов, которые невозможно изготовить с применением флюса, весьма актуальной является задача применения методов бесфлюсовой пайки сплавов на основе алюминия. Отсутствие описания процессов и механизмов бесфлюсовой пайки методом трения припоя о поверхность алюминия ставит важную задачу их изучения и подробного изложения. Для исследований были получены сплавы на основе цинка и методом горячего прессования изготовлены прутки припоев. В работе с использованием метода трения прутка о поверхность нагретой алюминиевой подложки были определены минимальные температуры схватывания цинковых припоев различных составов с поверхностью алюминия. Экспериментально доказано, что эти температуры коррелируют с температурами ликвидуса этих сплавов и имеют близкие значения. Получена зависимость минимальных температур схватывания от содержания алюминия и меди в припое. Исследовано влияние состояния поверхности основного металла на площадь растекания цинкового припоя Zn-4%Al при нанесении трением. В результате проведенных экспериментов были определены площади растекания припоя по поверхности подложки из алюминиевого сплава АД31 в зависимости от шероховатости поверхности основного металла. Установлено, что минимальные температуры схватывания припоев имеют близкие значения по отношению к температурам ликвидуса этих сплавов, а добавление в припой меди снижает эти температуры в среднем на 20 °С на каждый процент добавленной меди. Растекание припоя Zn-4%Al по поверхности алюминиевого сплава АД31 достигает наибольших значений при обработке поверхности шкурками грубой зернистости, с уменьшением шероховатости эффект растекания уменьшается.