(1) Le caratteristiche di brasatura dei compositi a matrice di alluminio includono principalmente rinforzo di particelle (inclusi baffi) e rinforzo di fibre. I materiali utilizzati per il rinforzo includono principalmente B, CB, SiC, ecc.
Quando i compositi a matrice di alluminio vengono brasati e riscaldati, l'alluminio della matrice tende a reagire con la fase di rinforzo, ad esempio attraverso la rapida diffusione del silicio dal metallo d'apporto al metallo base e la formazione di uno strato fragile. A causa della grande differenza nel coefficiente di dilatazione lineare tra l'alluminio e la fase di rinforzo, un riscaldamento di brasatura non corretto può causare stress termico all'interfaccia, con conseguente rischio di cricche nel giunto. Inoltre, la bagnabilità tra il metallo d'apporto e la fase di rinforzo è scarsa, pertanto la superficie di brasatura del composito deve essere trattata o si dovrebbe utilizzare un metallo d'apporto attivato, e ove possibile si dovrebbe ricorrere alla brasatura sottovuoto.
(2) Materiale e processo di brasatura I compositi a matrice di alluminio rinforzati con particelle B o SiC possono essere brasati e il trattamento superficiale prima della saldatura può essere effettuato mediante levigatura con carta vetrata, pulizia con spazzola metallica, lavaggio alcalino o nichelatura chimica (spessore del rivestimento 0,05 mm). Il metallo d'apporto è s-cd95ag, s-zn95al e s-cd83zn, che vengono riscaldati con una fiamma ossiacetilenica dolce. Inoltre, è possibile ottenere un'elevata resistenza del giunto mediante brasatura raschiante con saldatura s-zn95al.
La brasatura sottovuoto può essere utilizzata per la giunzione di compositi a matrice di alluminio 6061 rinforzati con fibre corte. Prima della brasatura, la superficie deve essere levigata con carta abrasiva a grana 800 e successivamente brasata in forno dopo una pulizia a ultrasuoni in acetone. Viene utilizzato principalmente un metallo d'apporto per brasatura Al-Si. Per prevenire la diffusione del silicio nel metallo base, è possibile applicare uno strato di lamina di alluminio puro sulla superficie di brasatura del materiale composito, oppure si può scegliere un metallo d'apporto per brasatura b-al64simgbi (11.65i-15mg-0.5bi) con minore resistenza alla brasatura. L'intervallo di temperatura di fusione del metallo d'apporto per brasatura è compreso tra 554 e 572 °C, la temperatura di brasatura può essere compresa tra 580 e 590 °C, il tempo di brasatura è di 5 minuti e la resistenza al taglio del giunto è superiore a 80 MPa.
Per i compositi a matrice di alluminio rinforzati con particelle di grafite, la brasatura in forno ad atmosfera protettiva è attualmente il metodo più efficace. Per migliorare la bagnabilità, è necessario utilizzare una lega di saldatura Al-Si contenente magnesio.
Come nel caso della brasatura sottovuoto dell'alluminio, la bagnabilità dei compositi a matrice di alluminio può essere notevolmente migliorata introducendo vapore di Mg o aspirazione di Ti e aggiungendo una certa quantità di Mg.
Data di pubblicazione: 13 giugno 2022