[發(fā)明專利]一種低熔點復(fù)合自釬鋁釬料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410015683.8
• 申請日: 2014-01-14
• 公開（公告）號: CN103769760A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 戴瑋;王水慶;楊金龍;孫波;婁銀斌;婁江
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江新銳焊接材料有限公司
• 主分類號: B23K35/14
• 分類號: B23K35/14;B23K35/24;B23K35/40
• 代理公司: 紹興市越興專利事務(wù)所 33220
• 代理人: 蔣衛(wèi)東

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技術(shù)領(lǐng)域

????本發(fā)明涉及釬焊材料領(lǐng)域，特指一種低熔點復(fù)合自釬鋁釬料及其制備方法。

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背景技術(shù)

????目前，鋁及鋁合金的應(yīng)用越來越廣泛，在許多行業(yè)，采用3系（如3003鋁合金）、6系（如6061鋁合金）高強(qiáng)鋁合金，制造全鋁結(jié)構(gòu)零部件，已經(jīng)成為了全世界制造業(yè)的發(fā)展方向。但是，高強(qiáng)鋁合金的釬焊難題依舊存在，尤其是很多高強(qiáng)鋁合金的熔點遠(yuǎn)低于純鋁，無法使用常規(guī)市售鋁硅釬料進(jìn)行釬焊。

????釬焊高強(qiáng)度鋁合金的困難及需求，已經(jīng)引起了相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員與企業(yè)家的重視，一些新的鋁合金釬焊材料相繼被開發(fā)。例如專利US?RE42329E，提出了一種藥芯焊絲，以將釬劑填充在金屬內(nèi)芯的方式實現(xiàn)了釬劑與釬料的同步加熱與送給，方便了焊工操作。但如果不對該類焊絲中的釬料部分進(jìn)行改進(jìn)，釬焊溫度仍然非常接近于鋁合金（如6061鋁合金）的熔點。專利CN?102000924?B，通過熔煉時在合金中加入6~13%的Cu，達(dá)到了降低釬焊溫度的目的，由于加入Cu之后會形成Al-Cu化合物，嚴(yán)重影響釬料的可加工性能，所以必須添加如Ni、Sr、Ti、Y等多種微量元素改善顯微組織及性能。專利CN?101947702?B首先制備了鋁硅合金粉末及氟化物釬劑粉末，隨后通過冷等靜壓，真空燒結(jié)的方法制得了混合型的鋁釬料，該工藝需要在400℃~500℃下進(jìn)行2~4小時的真空燒結(jié)，隨后再進(jìn)行拉拔，對設(shè)備要求較高。Zn-Al-Si釬料與目前常規(guī)的幾種釬料相比，具有較低的釬焊溫度及相當(dāng)?shù)暮附咏宇^性能。然而由于較高的Si元素含量，組織中有大塊狀的單晶硅或者針狀共晶硅出現(xiàn)，不僅需要在前期的熔煉過程中加入微量元素改進(jìn)（如專利CN?101554687A），在后續(xù)加工過程中也需要部分采用熱加工的形式進(jìn)行加工。此外，Zn-Al-Si合金熔煉時，熔煉工藝也要比一般的合金熔煉更嚴(yán)格，否則很容易使得Si元素?zé)o法溶入合金基體。

????因此，本發(fā)明人對此做進(jìn)一步研究，研發(fā)出一種低熔點復(fù)合自釬鋁釬料及其制備方法，本案由此產(chǎn)生。

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發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種釬焊溫度在520℃~550℃左右、在高強(qiáng)度鋁合金表面上潤濕性、滲透性優(yōu)良、釬縫的力學(xué)性能良好、釬縫氣密性好，可以適用于多種牌號鋁合金鋁-鋁管路結(jié)構(gòu)件焊接的新型低熔點復(fù)合自釬鋁釬料。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種低熔點復(fù)合自釬鋁釬料，由芯部和外層兩部分組成，芯部為鋁硅合金，外層由鋅粉、助焊劑和粘結(jié)劑組成。

進(jìn)一步，所述的助焊劑為無腐蝕氟鋁酸鹽助焊劑。

進(jìn)一步，復(fù)合自釬鋁釬料的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)含量分別為：鋁硅合金40~80%，鋅粉5~35%，無腐蝕氟鋁酸鹽助焊劑8~30%，其余為粘結(jié)劑。

進(jìn)一步，所述芯部中硅的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)含量為5~13%。

進(jìn)一步，所述芯部中硅與所述鋅粉的質(zhì)量之比為為0.06?~?2?:?1。

進(jìn)一步，采用粘結(jié)劑將鋅粉、無腐蝕助焊劑包裹在鋁硅合金外側(cè)的方法得到復(fù)合絲狀釬料。

進(jìn)一步，所述芯部直徑為0.6mm~3.2mm，外層厚度為0.1mm~1.2mm，其粉狀顆粒大小皆在100目以下。

一種低熔點復(fù)合自釬鋁釬料制備方法，包括如下步驟：

按比例稱取鋅粉、助焊劑、粘結(jié)劑，并混合均勻成為膏狀，然后將膏狀混合物包裹在以鋁硅合金為芯部的外側(cè)形成外層。

采用上述方案后，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點：

?1、本發(fā)明研制的復(fù)合焊絲，可對鋁及高強(qiáng)鋁合金進(jìn)行釬焊，無需額外添加釬劑，通過粘結(jié)劑將氟鋁酸鹽釬劑復(fù)合到焊絲外側(cè)的“藥皮”（外層，下同）中，方便了釬焊操作并可有效控制釬劑用量；

2、本發(fā)明研制的復(fù)合焊絲，通過粘結(jié)劑將鋅粉添加到鋁硅焊絲外側(cè)的“藥皮”中，通過較低溫度下鋅-鋁“接觸共晶反應(yīng)”作用來降低釬焊溫度，避免了熔煉鋅-鋁-硅合金時因熔煉工藝要求苛刻造成的合金成分不均勻缺陷。進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)，鋁硅合金中的硅與所述鋅粉的質(zhì)量之比為0.06?~?2?:?1之間時，釬焊效果良好，且釬焊溫度較低。如鋁硅合金中的硅與所述鋅粉的質(zhì)量之比低于0.06，則作為復(fù)合焊絲“骨架”的鋁硅合金不夠多，釬焊接頭強(qiáng)度較低；同時，鋁硅合金中的硅與所述鋅粉的質(zhì)量之比高于2時，Zn含量較低，不能有效的促發(fā)“接觸共晶反應(yīng)”，達(dá)不到降低熔點的效果；