[發明專利]Al-Ag-Cu-Mg鋁基合金態釬料及其制備方法

在審

• 申請號: 201510934647.6
• 申請日: 2015-12-15
• 公開（公告）號: CN105364335A
• 公開（公告）日: 2016-03-02
• 發明（設計）人: 張國清;黃曉猛;祁宇;蔡正旭;李彬;姚映君
• 申請（專利權）人: 北京有色金屬與稀土應用研究所
• 主分類號: B23K35/28
• 分類號: B23K35/28;B23K35/40
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司 11100
• 代理人: 劉茵

技術領域

本發明涉及一種Al-Ag-Cu-Mg鋁基合金態合金分級焊接，同時填補鋁基低溫 釬料耐腐蝕性較差的缺陷，屬于冶金和壓延加工技術領域。

背景技術

釬焊是指采用液相線溫度比母材固相線溫度低的金屬作釬料，將零件和釬料 加熱到釬料熔化，利用釬料潤濕母材，填充接頭間隙并與母材相互溶解和擴散而 實現連接零件的方法。鋁合金的釬焊應用非常廣泛，如鋁波導、蒸發器、散熱器 和渦輪機的制造，在汽車、制冷、電子、航空等行業中占有重要的地位。在釬焊 過程中，若采用熔化溫度較低度的含重金屬(如Pb、Sn)合金作釬料，由于釬料與 釬焊金屬之間電極電位相差懸殊，接頭的抗腐蝕性能差。因此，目前鋁的釬焊基 本上是采用在450℃以上的硬釬焊，釬料普遍采用Zn-Al及Al-Si合金。

鋁合金真空釬焊一般采用Al-Si-Mg釬料，尤其是4004牌號組分，但其熔化溫 度較高，不適用于5A05/5A06鋁合金的真空釬焊。已知鋁合金中溫釬料牌號 Al-Si-Cu、Al-Si-Ge、Al-Si-Zn、Al-Ag-Ge、Al-Ag-Cu等都很脆，只適于鑄條而難 于加工成箔狀釬料，而耐蝕性及釬焊工藝性差。目前國內沒有低熔點抗腐蝕性能 好的真空釬料，過高溫度帶來母材過燒風險，同時降低釬料溫度能有效地避免溫 度對母材的影響，因此迫切需要研制一種熔化溫度范圍450～530℃的釬料，解決 5A05/5A06鋁合金真空焊接瓶頸。

發明內容

本發明的目的在于提供一種Al-Ag-Cu-Mg鋁基合金態釬料，該釬料為鋁合金 真空釬焊用中溫四組元釬料，該釬料成分設計科學、配比合理，可推廣應用于多 種鋁合金構件釬焊。

本發明的另一目的在于提供一種所述Al-Ag-Cu-Mg鋁基合金態釬料的制備方 法，該方法簡單，利于釬料的批量生產。

為實現上述目的，本發明包括如下技術方案：

一種Al-Ag-Cu-Mg鋁基合金態釬料，該釬料由以下含量的成分組成：Ag35～45 wt％、Cu18～22wt％、Mg1.0～2.0wt％，Al余量。

如上所述的Al-Ag-Cu-Mg鋁基合金態釬料，優選地，所述釬料的厚度為 0.03～2.00mm。

另一方面，本發明提供如上所述的Al-Ag-Cu-Mg鋁基合金態釬料的制備方法， 該方法包括以下步驟：

I.備料：按照各組分的質量百分比稱取純Al、Ag、Cu和Mg原料；

II.制備中間合金：將純鋁、銅按質量比1∶0.5～1.5加入中頻感應爐，熔煉獲 得Al-Cu中間合金；將銀、鋁按質量比為1∶5～15加入中頻感應爐，熔煉獲得Al-Ag 中間合金；

III.合金熔鑄：將余量純鋁放入中頻感應爐的石墨坩堝中，升溫，待鋁錠全部 熔化后，依次加入步驟II制備的Al-Cu、Al-Ag中間合金和鎂，熔煉后澆鑄得到鑄 錠；

IV.鑄錠均勻化熱處理：將步驟III得到的鑄錠置于電阻爐中，于300～460℃ 保溫8～15h；

V.熱鍛造：熱鍛造溫度350～460℃，鍛造制得帶材厚度8～15mm；

VI.熱開坯軋制：將步驟V獲得的鍛造帶材熱軋開坯，軋制溫度為350～460℃；

VII.冷軋制：將熱軋后的帶材進行冷軋制，冷軋制進行3～5次，每次冷軋制 后進行退火處理，退火溫度為350～440℃，獲得所需尺寸的鋁基合金態釬料。

如上所述的制備方法，優選地，所述步驟I中原料選擇鋁的純度大于99.9％， 銀的純度大于99.9％，銅選用無氧銅，鎂的純度大于99.99％。

如上所述的制備方法，優選地，所述步驟II制備中間合金的具體操作如下：

向中頻感應爐的石墨坩堝內加入鋁錠，升溫待鋁錠熔化后，加入銅錠，鋁、 銅的質量比為1∶0.5～1.5；使爐溫升至750～800℃，充分攪拌，待銅錠全部熔清后， 鑄錠，合金澆鑄溫度700～750℃，得到Al-Cu中間合金；

向中頻感應爐的石墨坩堝內加入鋁錠，升溫待鋁錠熔化后，使爐溫升至 700～900℃，將高純銀壓入鋁液，銀、鋁按質量比為1∶5～15；待高純銀全部熔清 后，在700～900℃保溫5～15min，充分攪拌，鑄錠，合金澆鑄溫度850～900℃，得 到Al-Ag中間合金。