[發明專利]一種不含釬劑的真空釬焊膏狀釬料、制備方法及其使用方法

有效

• 申請號: 202010195972.6
• 申請日: 2020-03-19
• 公開（公告）號: CN111299898B
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 牛濟泰;邱得超;王振江;高增;程東鋒;王鵬
• 申請（專利權）人: 河南晶泰航空航天高新材料科技有限公司;河南理工大學
• 主分類號: B23K35/28
• 分類號: B23K35/28;B23K1/008;B23K1/20
• 代理公司: 哈爾濱華夏松花江知識產權代理有限公司 23213
• 代理人: 侯靜

1.不含釬劑的真空釬焊膏狀釬料的制備方法，其特征在于不含釬劑的真空釬焊膏狀釬料的制備方法是按以下步驟進行：

一、制備釬料合金粉：

①按照質量分數6％～10％Mg、15％～20％Cu和70％～75％Al稱取鋁鎂合金、銅和鋁作為原材料；所述鋁鎂合金中Mg的含量為50％；

②將鋁先采用超聲清洗10min～20min，再采用酒精清洗10min～15min，用吹風機將表面殘留的酒精吹干，得到潔凈的鋁；將銅先放入5％～10％的HCl溶液中清洗10min～15min，再放入去離子水中清洗10min～15min，用吹風機將表面殘留的液體吹干，得到潔凈的銅；

③將感應熔煉爐內部及坩堝采用酒精擦拭干凈，并用吹風機吹干，將潔凈的鋁和潔凈的銅放入坩堝中；

④將坩堝轉移至感應熔煉爐內，關閉爐門，打開機械泵對感應熔煉爐進行抽真空操作，當真空度達到1Pa～10Pa時，關閉機械泵；

⑤打開充氣閥門，充入氬氣，直到感應熔煉爐內部與外部壓力一致；

⑥打開熔煉爐的加熱裝置，調節電流頻率進行加熱，加熱至坩堝內的金屬融化時，持續晃動坩堝搖桿使坩堝內熔化的金屬混合均勻，當金屬全部融化并混合均勻后關閉加熱裝置，將坩堝內金屬溶液自然冷卻1～3min，得到金屬溶液；

⑦當金屬溶液的顏色呈暗紅色時，將金屬溶液倒入放有鋁鎂合金的模具中，得到合金錠，再將合金錠放入坩堝中；

⑧重復兩次步驟④～步驟⑥，將再次得到的金屬溶液倒入模具中，得到柱狀釬料合金；

⑨對柱狀釬料合金進行切割，得到塊狀釬料；所述塊狀釬料的粒徑小于3mm；

⑩將塊狀釬料先采用超聲清洗15min～20min，再采用酒精清洗10min～15min，用吹風機將表面殘留的酒精吹干，得到潔凈的塊狀釬料；

采用酒精將低溫行星式球磨機瑪瑙球罐清洗干凈并用吹風機吹干，將潔凈的塊狀釬料按球料比為20:1放入瑪瑙球罐中，然后在瑪瑙球罐中倒入丙酮至覆蓋瑪瑙球，設置球磨參數為550r/min，球磨時間為20h～24h；得到丙酮與粉狀釬料的混合溶液；

將丙酮與粉狀釬料的混合溶液倒入干燥皿，放入真空干燥箱中烘干，真空度為-0.1Pa，溫度設置為60℃，得到烘干后的釬料合金粉；

將烘干后的釬料合金粉過200目篩，得到粒度小于49微米的釬料合金粉；

二、制備粘結劑：

按照質量分數將75％～85％己二醇、8％～12％松香樹脂、2％～6％正葵醇和1.5％～4％甘油倒入燒杯置于恒溫水浴爐中，將溫度調節至80～90℃，用玻璃棒不停攪拌，得到混合均勻的粘結劑；

三、混合：

按照質量百分比稱取45％～60％釬料合金粉和40％～55％的粘結劑，然后放入真空攪拌機中，充分攪拌20min得到不含釬劑的真空釬焊膏狀釬料；得到的不含釬劑的真空釬焊膏狀釬料中還添加有過渡族元素，所述過渡族元素的添加量為0.1％～3.5％；所述過渡族元素為Ti，由鈦鋁合金提供，與潔凈的鋁和潔凈的銅一起熔煉；所述鈦鋁合金中Ti的含量為10％；

不含釬劑的真空釬焊膏狀釬料的使用方法是按以下步驟進行：

①、將待焊試樣用電火花切割機切成20mm×10mm×2mm的片狀試樣，然后依次采用400#砂紙、600#砂紙、800#砂紙和1000#砂紙對待焊試樣進行打磨，將打磨后的待焊試樣先采用超聲清洗15min～20min，再采用酒精清洗10min～15min，用吹風機將表面殘留的酒精吹干，得到潔凈的待焊試樣；所述待焊試樣為碳化硅顆粒增強鋁基復合材料；

②、采用刷子將不含釬劑的真空釬焊膏狀釬料刷涂在潔凈的待焊試樣表面，采用搭接的方式進行焊接，將搭接好的試樣放置在304不銹鋼夾具上并施加1.5MPa～2MPa的壓力；

③、將裝夾好的試樣放入真空爐內進行焊接；設置工藝參數為：升溫速率10℃/min，焊接溫度580℃，保溫時間為30min，真空度低于5×10^-4Pa，焊接完成后隨爐冷卻至180℃以下取出。

2.根據權利要求1所述的不含釬劑的真空釬焊膏狀釬料的制備方法，其特征在于所述不含釬劑的真空釬焊膏狀釬料還適用于SiCp/Al復合材料與可伐合金、高硅鋁或其他鋁合金的真空釬焊。

3.根據權利要求1所述的不含釬劑的真空釬焊膏狀釬料的制備方法，其特征在于步驟三③中所述真空爐為真空管式爐。