[發(fā)明專利]一種用于鋁及鋁合金軟釬焊的高耐腐蝕性焊絲及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310335230.9
• 申請日: 2013-08-01
• 公開（公告）號: CN103418935A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 莊鴻壽;張啟運;丁清峰
• 申請（專利權(quán)）人: 天津市恒固科技有限公司
• 主分類號: B23K35/26
• 分類號: B23K35/26;B23K35/363;B23K35/40
• 代理公司: 天津盛理知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12209
• 代理人: 王來佳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于焊接和釬焊領(lǐng)域，尤其是一種用于鋁及鋁合金軟釬焊的高耐腐蝕性焊絲及其制備方法。

背景技術(shù)

釬焊是電子工藝技術(shù)中將鋁-鋁連接、鋁-銅連接的常見方法，通常分為硬釬焊和軟釬焊兩類：以450℃的釬焊溫度作為分界，高于此溫度的工藝稱為硬釬焊，低于此溫度則稱為軟釬焊，其中，硬釬焊由于工藝溫度較高，用在電子、電器某些產(chǎn)品的連接工藝中有較大局限性；軟釬焊的釬焊溫度低，釬焊過程對產(chǎn)品的熱影響小。軟釬焊中的烙鐵釬焊，由于其操作靈活、方便等特點，更是最常用到的操作工藝，而這種操作工藝通常都需配合使用具有助焊功能的藥芯焊絲，在使工藝簡化的同時，助焊劑量可根據(jù)不同金屬或?qū)嶋H使用情況進(jìn)行調(diào)控。

鋁的導(dǎo)電與導(dǎo)熱性略遜于銅，但其比重小（只及銅的1/3），因此，鋁的性價比相對于銅更占有很大的優(yōu)勢，作為導(dǎo)電材料，越來越多的銅器件的基材已被鋁及鋁合金所取代。但鋁及鋁合金表面覆蓋一層致密的氧化膜，鋁氧化膜很穩(wěn)定且較難去除，因此，如何使鋁及鋁合金和其他金屬器件之間高效、可靠的連接成為工藝上較大的障礙。

鋁軟釬焊的關(guān)鍵工序是需要迅速、有效地去除這層氧化膜，因此對作為焊絲藥芯的助焊劑的要求是：在常溫下呈固態(tài)，便于助焊劑能穩(wěn)定保存在焊錫絲芯內(nèi)；助焊劑的活性高，去氧化膜能力強(qiáng)，焊后殘渣腐蝕性小。

鋁軟釬焊使用的的釬料多屬重金屬合金，和鋁合金母材有較大的電極電位差，普遍存在釬焊結(jié)頭耐蝕性差的問題，相當(dāng)大的程度上限制了鋁軟釬焊技術(shù)的應(yīng)用。本發(fā)明釬料合金對鋁釬焊接頭具有特強(qiáng)的耐蝕性，對鋁的軟釬焊技術(shù)的應(yīng)用有突破性的意義。

通過檢索，發(fā)現(xiàn)幾篇與本專利申請內(nèi)容相關(guān)的專利文獻(xiàn)，其中，公開號為CN1398695的中國專利提供了一種用于供電器、電光源、通訊、儀表等電子設(shè)備中鋁及鋁合金的鋁焊錫絲，內(nèi)芯為焊劑，外層為合金焊料。外層的合金焊料按重量百分比由25～35%的錫和65～75%的鉛組成；內(nèi)芯的焊劑按重量百分比由5～20%氟硅酸重金屬鹽，5～20%氟硼酸重金屬鹽，60～80%多乙烯多胺，5～10%凡士林組成；外層的合金焊料和內(nèi)芯的焊劑按重量百分比合金焊料為97.5～98.2%，焊劑為1.8～2.5%。

公開號為CN101244493的中國專利提供了一種包含助焊劑的鋁合金無鉛焊絲及其助焊劑的制備方法，其中無鉛焊料由錫、銀、銅、鋁、鋅合金構(gòu)成；無鉛助焊劑由下述重量配比的物質(zhì)組成：有機(jī)羧酸及衍生物活性劑10～20%、高沸點溶劑10～15%、氟碳表面活性劑：0.1～2%、緩蝕劑：0.1～0.4%、水溶性樹脂：40～50%，其余為溶劑：異丙醇、乙醇，或去離子水，該助焊劑含大量對潤濕性有不良作用的水溶性樹脂，釬焊時的潤濕性不好。

公開號為CN101412168的中國專利提供了一種鋁釬焊焊錫絲芯用助焊劑及其制備方法，該助焊劑用于鋁及鋁合金軟釬焊的焊錫絲內(nèi)芯，以重量百分比計，其配方組成為：改性松香14～28%、氟硼酸銨12～24%、有機(jī)胺38～56%、鋅源4～10%、亞錫鹽0.5～8%、氟表面活性劑0.1～2%。鋅源為鋅鹽、鋅粉或活性氧化鋅；亞錫鹽為無機(jī)亞錫鹽或有機(jī)酸亞錫；氟表面活性劑為FC4430、FC4432、F5010、FSN-100、F501、F502和FS-300中的1～2種，該助焊劑中以松香作為載體，對潤濕性起不良作用。

經(jīng)對比，上述專利文獻(xiàn)與本專利申請內(nèi)容有較大不同，其主要表現(xiàn)在：在用上述釬料合金制作釬焊的鋁及鋁合金接頭時，由于釬料同母材電極電位的巨大差異，很容易產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕，釬焊接頭抗腐蝕性很差，并且后兩篇專利文獻(xiàn)所公開的助焊劑內(nèi)含大量對潤濕性起不良作用的載體，如水溶性樹脂和松香，使助焊劑潤濕性不好。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種用于鋁及鋁合金軟釬焊的高耐腐蝕性焊絲及其制備方法，本發(fā)明提供的焊絲克服了鋁釬焊接頭普遍耐蝕性低的問題，緩解了鋁與釬料之間的電極電位差，大大改善了釬焊接頭的抗腐蝕性。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種用于鋁及鋁合金軟釬焊的高耐腐蝕性焊絲，由外層釬料合金和內(nèi)芯助焊劑兩部分組成，所述釬料合金的重量百分比組成為：鉍15～40%，銀0.5～3%，余量鉛；

所述內(nèi)芯助焊劑的原料組分及重量百分比為：

重金屬氟化物活性劑??????????????????5～15%

多羥基胺的氫氟酸鹽??????????????????85～95%。

而且，所述重金屬氟化物活性劑選自氟化鋅、氟化亞錫、氟化鉍和氟化銅中任意兩種以上的組合。