[發明專利]用鋁硅合金涂覆的構件

無效

• 申請號: 00808366.5
• 申請日: 2000-05-25
• 公開（公告）號: CN1353633A
• 公開（公告）日: 2002-06-12
• 發明（設計）人: U·塞瑟克－克羅;J·福里赫斯;A·拜克爾
• 申請（專利權）人: 索爾微氟及衍生物有限公司
• 主分類號: B23K35/363
• 分類號: B23K35/363;C23C20/02
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 吳亦華

本發明涉及一種用于在鋁或鋁合金上沉積鋁硅合金的方法，由此得到的構件以及涉及一種焊接方法。

用于焊接由鋁或鋁合金組成的構件的技術是已知的。構件借助焊料和焊劑在加熱條件下彼此連接。其中，可以將焊料單獨加入或使用鍍有焊料的構件。作為焊劑優選使用氟鋁酸鉀和/或氟鋁酸銫。

US專利4,906,307介紹了一種焊接鋁合金構件的方法。其中使用的鍍有焊料的構件中含有由70-90重量％六氟硅酸鉀和30-10重量％三氟化鋁組成的焊劑并添加氟化鋰和氟化鈉。歐洲專利申請EP-A-0810057中介紹一種用于鋁焊接的焊劑，其可含有最高20重量％金屬氟硅酸鹽(除了氟鋁酸鹽化合物，例如四氟鋁酸鉀之外)。用一定重量范圍的某種堿金屬氟硅酸鹽也可能實現無焊料的焊接。

德國專利申請19636897中介紹，如果使用含有6-50重量％六氟硅酸鉀，其余為氟鋁酸鉀的焊劑，就可能無焊料地彼此焊接鋁構件。

本發明的目的是提供一種方法，借此將鋁硅合金涂覆到鋁或鋁合金(或相應的構件)上，而不必通過焊接金屬的輥式鍍膜來包覆金屬。本發明的另一個主題是一種焊接鋁或鋁合金構件的方法，其中不必單獨添加焊料。這些目的通過按本發明的方法和由此得到的構件來解決。

按本發明用于制備具有含有鋁硅合金的涂層的鋁或鋁合金的方法，擬定用堿金屬六氟硅酸鹽涂覆鋁或鋁合金，加熱，直到生成鋁硅合金。

優選的堿金屬六氟硅酸鹽是六氟硅酸鉀，六氟硅酸銫或其混合物，更優選六氟硅酸鉀。

優選涂覆單位面積重量為30-60g/m²的堿金屬氟硅酸鹽。這可以例如通過靜電涂覆干燥的六氟硅酸鹽粉末或由含水相(硅酸鹽溶液或懸浮液)完成。單位面積重量越小，得到的合金涂層越薄；單位面積重量越高，得到的合金涂層越厚。用于連接構件的合金生成在單位面積重量為5g/m²以上時已經出現。對于大多數應用，單位面積重量從至少20g/m²至60g/m²是有利的，因為這樣相應于多數合金金屬而言，可以為整件的穩定焊接(較牢固的焊縫)作好準備。

這里，以水或有機溶劑中懸浮的形式或作為膏狀物涂覆到待連接的工件上。這種懸浮物宜含有15-75重量％六氟硅酸鹽。除了水，還使用有機液體，特別是醇，如甲醇，乙醇，丙醇或異丙醇或多元醇。其它可使用的有機液體有醚，例如二甘醇單丁基醚，酮如丙酮，一元醇、二元醇或多元醇的酯。在以膏狀物使用時，粘結劑例如有乙基纖維素。借助成膜劑，一般涉及在例如丙酮的有機溶劑中可溶的聚合物，可將六氟硅酸鹽涂覆到構件上。在蒸發掉溶劑后，得到牢固粘附的膜。合適的聚合物例如有丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。

具有細分的粒子尺寸的材料特別適于溫法涂焊劑(Nassbefluxung)。具有粗粒子分布的材料特別適于干法涂焊劑(Trockenbefluxung)。具有希望的精細或粗粒子分布的材料可按已知方法生產。通常，使用含有六氟硅酸的堿液(也可使用前體原料，例如堿金屬碳酸鹽)。如何影響粒子尺寸是眾所周知的。在較低反應溫度，較快反應，較快速干燥和較強烈地轉動反應混合物時生成較小的結晶。在較高溫度，靜置母液，較少轉動反應混合物，較慢混合反應物時生成較大的結晶。

六氟硅酸鹽或含有它的混合物，其基本上具有粒子尺寸為8至小于20μm，例如最高為18μm的粒子，非常適合使用干法涂焊劑。這樣可制備X_D10＝2.04μm，X_D50＝6.94μm，X_D90＝12.35μm，平均粒徑為6.94μm的K₂SiF₆。另一種產物甚至更細，其X_D50為4.6μm。這種粒子尺寸的數據涉及粒子的50％的平均粒徑(X_D50)，通過激光衍射測定。焊劑，其基本上具有粒子尺寸范圍為1-12.5μm的粒子，作為水或有機液體中的懸浮物可特別好地按濕法涂焊劑方法涂覆。

優選將鋁或鋁合金加熱至400-610℃，優選540-610℃，以生成鋁硅合金。在使用六氟硅酸鉀時優選加熱至570-600℃。

其中，涂覆和焊接可以在一個工序中進行。首先生成合金，然后進行焊接。也可能將涂覆和焊接在時間上分開。將構件首先涂覆。然后，通常進行冷卻，存放，直到再次加熱完成焊接。這里當然也可以在空間上將涂覆和焊接分開進行。因此，這種方法很靈活。