[發明專利]一種低熔點鋁基釬料及其制備方法

無效

• 申請號: 200910022326.3
• 申請日: 2009-04-21
• 公開（公告）號: CN101817128A
• 公開（公告）日: 2010-09-01
• 發明（設計）人: 俞偉元;路文江;劉安華;湯富領;張凌云;曹金山;李培;王洪禮
• 申請（專利權）人: 蘭州理工大學
• 主分類號: B23K35/28
• 分類號: B23K35/28;B23K35/40;C25D3/38;C25D5/30;C25D7/06;C22C1/03;B21B1/22;C23G1/22;C23G1/12
• 代理公司: 蘭州振華專利代理有限責任公司 62102
• 代理人: 董斌

技術領域

本發明涉及低熔點鋁基釬料的制備技術

背景技術

目前對于鋁及鋁合金的釬焊，特別是6063等鍛鋁、硬鋁合金構件如：機載 雷達天線等設備的釬焊，通常采用Al-Si二元合金釬料。該釬料熔點為577℃， 釬焊溫度約590℃，與6063鋁合金的熔點接近，所以容易產生過燒或者熔蝕等 焊接缺陷。通過Cu、Ge、Zn等合金元素的添加能降低Al-Si釬料熔點，但都使 釬料變脆，釬料合金不能軋制成薄帶，限制了釬料的使用范圍。

發明內容

本發明的目的是提供一種低熔點鋁基釬料及其制備方法。

本發明是一種低熔點鋁基釬料的制備方法：按質量百分數計，將組分為： Si?9.0～13％，Al?78～87％，Cu?4～9％，Sr?0.03％，La?0.03％的原材料在真空熔 煉爐中熔煉成母合金錠，在軋機上將母合金錠軋制成0.1mm厚，寬度為200mm 的薄帶，軋制好的薄帶先后進入NaOH槽、HCl槽和熱水中清洗，待表面氧化 層洗凈后進入硫酸銅鍍槽，在25～30℃的溫度下，置于電鍍槽中作為陰極，槽 中施加2～5V直流電，通電20～30分鐘；期間陰極的釬料面輪換正對陽極，并 持續攪拌溶液；通電結束取出釬料放入清洗液清洗，吹干。

本發明利用電鍍的方法在Al-Si薄帶表面鍍敷銅，通過調整工藝規范，對鍍 層銅含量實施精確控制，制得Cu/Al-Si/Cu復合薄帶釬料。較好地解決了傳統制 備方法，添加大量銅后釬料變脆不能制成薄帶的問題。該發明主要是利用釬焊 加熱過程中電鍍的Cu層在與Al-Si合金的接觸反應后能生成Al-Si-Cu三元共晶 體，從而降低了釬料的熔點。該種釬料制備方法與技術能夠很好地應用于高強 度鋁合金的釬焊。

本發明的有益效果為：用該方法制備的釬料熔點為525℃左右；由于引入 了適量的Cu元素，不僅使焊接的溫度降低，避免過燒或熔蝕等缺陷，而且銅的 加入改善了釬料的潤濕鋪展性能，對于接觸反應釬焊極為有利；釬焊接頭機械 性能與Al-Si釬料基本一致；釬料薄帶柔軟，可以任意對折和沖壓成各種形狀， 方便使用。制備設備簡單易操作，鍍液簡單易配制，成本低廉。

附圖說明

圖1是采用本發明生產的釬料的釬焊接頭微觀組織金相照片(放大倍數 500)，釬焊溫度為550℃，保溫10分鐘。

具體實施方式

實施例1

按照配方(質量百分含量)為，Al：78％，Si：13％，Cu：9％Sr?0.03％， La?0.03％。原料為電解鋁、晶體硅，電解Cu，以及La，Sr等稀土。稱取相應的 質量置于真空電阻熔煉爐中，熔煉溫度為660℃，在鋼模中熔煉澆注成合金錠。 將合金錠表面打磨干凈，然后在薄帶軋機上逐級軋制成厚度為0.1mm，寬度為 200mm的薄帶。軋制好的薄帶分別進入溫度為25℃的NaOH槽、HCl槽以及 80℃熱水中清洗，待表面氧化層洗凈后進入硫酸銅鍍槽，在25～30℃的溫度下， 置于電鍍槽中作為陰極，槽中施加2～5V直流電，通電20～30分鐘。期間陰極 的釬料面輪換正對陽極，并持續攪拌溶液。通電結束取出釬料放入清洗液清洗， 觀察鍍層均勻光滑致密，呈淺紅色，具有銅的光澤，無顆粒狀吸附物，吹干保 存。可獲得熔點為535℃的薄帶復合釬料。此釬料流動性較好，但接頭強度和 耐蝕性稍差。

實施例2

按照配方(質量百分含量)為，Al：82％，Si：11％，Cu：7％Sr?0.03％， La?0.03％。原料為電解鋁、晶體硅，電解Cu，以及La，Sr等稀土。稱取相應的 質量置于真空電阻熔煉爐中，熔煉溫度為660℃，在鋼模中熔煉澆注成合金錠。 將合金錠表面打磨干凈，然后在薄帶軋機上逐級軋制成厚度為0.1mm，寬度為 200mm的薄帶。軋制好的薄帶分別進入溫度為25℃的NaOH槽、HCl槽以及 80℃熱水中清洗，待表面氧化層洗凈后進入硫酸銅鍍槽，在25～30℃的溫度下， 置于電鍍槽中作為陰極，槽中施加2～5V直流電，通電20～30分鐘。期間陰極 的釬料面輪換正對陽極，并持續攪拌溶液。通電結束取出釬料放入清洗液清洗， 觀察鍍層均勻光滑致密，呈淺紅色，具有銅的光澤，無顆粒狀吸附物，吹干保 存。可獲得熔點為547℃的薄帶復合釬料。

此釬料有較低的熔點和較高的接頭強度，綜合性能好。

實施例3