[發明專利]鎂基釬料合金及其制備方法

無效

• 申請號: 200910184466.0
• 申請日: 2009-08-17
• 公開（公告）號: CN101623800A
• 公開（公告）日: 2010-01-13
• 發明（設計）人: 王玲;趙浩峰;張帥;孫磊
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: B23K35/28
• 分類號: B23K35/28;B23K35/40
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司
• 代理人: 張立榮

技術領域

本發明涉及一種操作方便而焊接性能良好的鎂合金釬料，具體涉及一種鎂基釬料合金，屬于材料加工技術領域。?

背景技術

近年來，隨著鎂合金材料性能的改善及應用領域的擴大，在世界范圍內鎂合金焊接技術已成為焊接領域研究的熱點。但是由于鎂合金獨特，鎂合金的熔點較低(≤650℃)，與氧的作用很強，在焊接加熱過程中容易氧化、燃燒等，所以鎂合金的連接性引起了人們的關注。現有鎂合金釬料及其制備中存在成本高、熔點高、工藝性能不佳等問題。?

釬料是指為實現兩種材料(或零件)的結合，在其間隙內或間隙旁所加的填充物。釬料的熔點必須比焊接的材料熔點低。適宜于連接精密、復雜、多鋌縫和異類材料的焊接。釬料按熔點高低分為軟釬料(熔點低于450℃的釬料)和硬釬料(熔點高于450℃的釬料)。?

南昌航空大學學報(自然科學版)2007年12月第21卷第4期介紹了Mg-Al-Zn基釬料合金的研究，提出了Mg-12Al-6Zn、Mg-12Al-6Zn-1.5Re、Mg-8Al-3Zn-0.1Mn-1.5Re三種鎂合金釬料。這三種合金具有良好的鋪展性能，但是工作溫度太高，不便于鎂合金的焊接。?

200810115721.1提出一種含稀土的鎂合金中溫釬料及其制備方法，所提供的含稀土的鎂合金中溫釬料的組分及其重量百分比為：Al：2-10％、Zn：40-55％、Mg：38-50％和Nd：0.1-2％。這種系列合金的特點是工作溫度得到降低，但是鋪展面積總體沒有上述Mg-Al-Zn基釬料合金的高。另外其制備時采用大量的覆蓋劑，一是覆蓋劑中的雜質元素很容易進入合金中影響合金的微觀組織，另外覆蓋劑中的夾雜很容易在澆注成錠時卷入合金中影響釬料的宏觀組織，最終造成釬料質量及性能的不穩定。?

發明內容

解決問題：?

本發明針對現有技術存在的缺陷，提供一種工作溫度不高而且焊接性能良好的鎂基釬料合金。?

本發明的另一目的是提供上述鎂基釬料合金的制備方法，該方法工藝簡單，適于工業化大批量生產。?

技術方案：?

一種鎂基釬料合金，該合金成分的質量百分含量為：0.5～1.1％Al，51～60％Mg，0.5～3％Sn，0.001～0.003％Be，0.001～0.003％Te，0.1～0.4％La，2.6～8％Bi，其余為Zn。?

本發明的鎂基釬料合金的制備方法，其制備過程如下：?

按照質量百分含量為0.5～1.1％Al、51～60％Mg、0.5～3％Sn、0.001～0.003％Be、0.001～0.003％Te、0.1～0.4％La、2.6～8％Bi、其余為Zn的合金成分配比進行配料，將上述配好的純Al錠、Mg錠、純Sn條、純Be塊、純Te錠、純Bi粉、純Zn錠和Mg-La中間合金體放在SF₆保護氣氛的電爐坩堝中一起加熱熔化，其中，Mg-La中間合金中La質量百分含量為15％；當溫度升至680～700℃時，保溫5～10分鐘后澆注到預熱到200℃的鋼錠模中冷卻，便得到鎂基釬料合金。?

本發明的有益效果：?

本發明的鎂基釬料合金，僅使用普通元素，生產制備工藝簡單，合金的成本較低。?

合金中各元素主要起到以下幾方面的作用：?

一、降低合金的熔點，以降低釬焊的工作溫度。Bi、Te和Sn本身的熔點均較低，當Bi、Te和Sn聯合加入到鎂基合金中會有效降低合金的熔點。?

二、改善釬料的潤濕性，從而改善材料的鋪展性。Bi和Te能夠很好提高釬料的潤濕性，特別是有Te存在時，Bi能更加有效改善了材料的鋪展性。?

三、改善強化作用以提高材料的連接強度。改善強化作用有效的方法是細化晶粒，包括基體相以及第二相等析出相。Sn具有細化晶粒的作用。La也可以有效使合金中高熔點化合物的粗大晶粒改變形狀并均勻分布。Sn和La復合作用，細化晶粒的作用更強。?

另外，固溶強化作用也有助于提高材料的連接強度。鋅和鋁對鎂有固溶強化作用。?

四、Be用來抑制熔融金屬過度氧化并防止在火焰釬焊時著火。特別是在有La使用的條件下，Be抑制熔融金屬氧化的作用更為突出。?

五、本發明中鎂基釬料合金的成份更接近被焊鎂合金的成份，使被焊合金焊點的剪切強度大大提高。?

附圖說明

圖1本發明為含0.8％Al、53％Mg、1.5％Sn、0.002％Be、0.3％La、5％Bi、其余為Zn鎂基釬料合金的金相組織。由圖中可見，鎂合金晶粒十分細小。?