[發(fā)明專利]一種含TiC納米顆粒的鋁合金釬料及制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611144374.6
• 申請(qǐng)日: 2016-12-13
• 公開（公告）號(hào): CN106624439A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 盧齊元
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天長(zhǎng)市通聯(lián)焊業(yè)有限公司
• 主分類號(hào): B23K35/28
• 分類號(hào): B23K35/28;B23K35/363;B23K35/14;B23K35/40
• 代理公司: 合肥市長(zhǎng)遠(yuǎn)專利代理事務(wù)所(普通合伙)34119
• 代理人: 崇鑫,劉希慧

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋁合金釬料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種含TiC納米顆粒的鋁合金釬料及制備方法。

背景技術(shù)

隨著國(guó)內(nèi)外企業(yè)提出散熱器輕量化、小型化、降低成本的要求，對(duì)鋁代銅的研究工作已經(jīng)取得了一定的突破。隨著鋁制品的大規(guī)模應(yīng)用，鋁釬焊材料的用量也大幅度增加，鋁制換熱器及散熱器已經(jīng)在家用空調(diào)、汽車空調(diào)等中廣泛使用。隨著散熱器廣泛采用鋁合金作為制作材料，鋁合金釬焊材料的使用量將顯著提高，伴隨著用量的提高，釬焊技術(shù)和焊接接頭質(zhì)量的要求也將隨之變得嚴(yán)格要求，其中很重要的就是釬料。目前鋁合金釬焊材料常用有Al-Mg-Si型釬料，其具有結(jié)合強(qiáng)度高、鋪展?jié)櫇裥院檬堑膬?yōu)點(diǎn)，但是采用Al-Mg-Si合金釬焊時(shí)以為鋁合金自身的缺點(diǎn)，常會(huì)出現(xiàn)接頭軟化的現(xiàn)象，使得釬焊質(zhì)量不能達(dá)到理想狀態(tài)。因此，迫切需要研發(fā)制備中低溫熔點(diǎn)合金釬料，降低釬焊溫度強(qiáng)化焊縫金屬保證焊層具備良好的力學(xué)性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出了一種含TiC納米顆粒的鋁合金釬料，在Al-Si基合金劑基礎(chǔ)上添加了TiC納米顆粒，強(qiáng)化焊接接頭的組織結(jié)構(gòu)，提高了接頭的力學(xué)性能，強(qiáng)度達(dá)到350MPa，優(yōu)化制備工藝，獲得了焊接性能好且力學(xué)性能優(yōu)良的釬料，滿足生產(chǎn)和應(yīng)用的要求。

本發(fā)明提出的一種含TiC納米顆粒的鋁合金釬料，其原料按重量百分比包括：鋁合金基材90～98％、TiC納米顆粒2～10％；鋁合金基材組分按重量百分比包括：Si 4～6％，F(xiàn)e 0.1～0.3％，Cu 0.1～0.5％，Zn 0.05～0.2％，余量為Al及不可避免的雜質(zhì)。

優(yōu)選地，Si在鋁合金基材中的重量百分比為4％、4.1％、4.2％、4.3％、4.4％、4.5％、4.6％、4.7％、4.8％、4.9％、5％、5.1％、5.2％、5.3％、5.4％、5.5％、5.6％、5.7％、5.8％、5.9％、6％，F(xiàn)e在鋁合金基材中的重量百分比為0.1％、0.12％、0.14％、0.16％、0.18％、0.2％、0.22％、0.24％、0.26％、0.28％、0.3％，Cu在鋁合金基材中的重量百分比為0.1％、0.12％、0.14％、0.16％、0.18％、0.2％、0.22％、0.24％、0.26％、0.28％、0.3％、0.32％、0.34％、0.36％、0.38％、0.4％、0.42％、0.44％、0.46％、0.48％、0.5％，Zn在鋁合金基材中的重量百分比為0.05％、0.06％、0.07％、0.08％、0.09％、0.1％、0.11％、0.12％、0.13％、0.14％、0.15％、0.16％、0.17％、0.18％、0.19％、0.2％。

優(yōu)選地，TiC納米顆粒制備過(guò)程如下：將金紅石和炭黑置于分散介質(zhì)中混合球磨15-20h，烘干得到混合物料，將混合物料在不同的微波功率下進(jìn)行微波反應(yīng)，冷卻至100℃以下，得到TiC納米顆粒。

優(yōu)選地，混合物料微波反應(yīng)分為三個(gè)階段：第一階段、第二階段和第三階段。

優(yōu)選地，第一階段微波功率為8000W，反應(yīng)時(shí)間為15-25min。

優(yōu)選地，第二階段微波功率為10000W，反應(yīng)時(shí)間為15-25min。

優(yōu)選地，第三階段微波功率為12000W，反應(yīng)時(shí)間為25-35min。

優(yōu)選地，第一階段微波功率為8000W，反應(yīng)時(shí)間為15-25min；第二階段微波功率為10000W，反應(yīng)時(shí)間為15-25min；第三階段微波功率為12000W，反應(yīng)時(shí)間為25-35min。

優(yōu)選地，微波反應(yīng)第一階段微波功率為8000W，反應(yīng)時(shí)間為20min，第二階段微波功率為10000W，反應(yīng)時(shí)間為20min，第三階段微波功率為12000W，反應(yīng)時(shí)間為30min。

優(yōu)選地，TiO₂和炭黑的摩爾比為1：3～4，其中TiO₂為金紅石中的TiO₂含量。

優(yōu)選地，在TiC納米顆粒制備過(guò)程中，烘干在50℃的鼓風(fēng)干燥箱中進(jìn)行，烘干時(shí)間為24h。

優(yōu)選地，在TiC納米顆粒制備過(guò)程中，冷卻至70-90℃。

優(yōu)選地，在TiC納米顆粒制備過(guò)程中，分散介質(zhì)為無(wú)水乙醇；優(yōu)選地，球磨的料：球：無(wú)水乙醇的重量比為1:5:2。

優(yōu)選地，球磨的料是指待球磨的金紅石和炭黑的混合物，球是指球磨機(jī)中的耐磨球。

優(yōu)選地，其原料按重量百分比包括：鋁合金基材95％、TiC納米顆粒5％。