专利名称：用于铝及铝合金管接头钎焊的药芯铝焊环及其制备方法
技术领域：
本发明涉及用于铝及铝合金管接头钎焊的焊料。
背景技术：
近十多年来，随着汽车、空调、制冷行业的迅速发展，铝质制冷配件，尤其是铝合金管接头和接插件的钎焊被越来越广泛的采用。铝合金的钎焊通常使用铝硅合金钎料。由于铝合金表面有一层致密的氧化膜，钎焊时必须添加钎剂，目前，铝合金管接头钎焊时钎剂都是手工添加，经常出现钎剂添加过多或添加不均匀的现象，一方面造成了钎剂的浪费，另一方面残渣过多难于清洗，采用酸的混合液对钎焊后的残渣进行浸泡去除处理时，常常导致铝制品的腐蚀，并经常发生经酸浸泡的接头在服役过程中发生泄漏。
发明内容
为解决现有手式添加钎剂所带来的钎剂浪费和残渣难于清洗的问题，本发明提供一种用于铝及铝合金管接头钎焊的药芯铝焊环及其制备方法，本发明的用于铝及铝合金管接头钎焊的药芯铝焊环为环形，它由外皮和芯部组成，外皮用铝硅合金箔制成，铝硅合金箔厚度T为0.1～0.5mm，宽度W为5～20mm，芯部由铝硅合金丝和合金粉末组成，铝硅合金丝直径为0.6～1.5mm；上述铝硅合金箔和铝硅合金丝中各化学成分的重量百分比为四种，一Al86.5～97％、Si3～13％、Sr0.01～0.3％、La0.01～0.2％，二Al76.5～96％、Si3～13％、Sn0.01～10％、Sr0.01～0.3％、La0.01～0.2％，三Al86.5～96.5％、Si3～13％、Ga0.01～0.2％、Sr0.01～0.3％、La0.01～0.2％，四Al86.5～96.5％、Si3～13％、Sn0.01～10％、Ga0.01～0.2％、Sr0.01～0.3％、La0.01～0.2％；上述合金粉末为KAlF4和K3AlF6的共晶体或由KAlF4和K3AlF6的共晶体和硅粉组成，由KAlF4和K3AlF6的共晶体和硅粉组成的合金粉末的成分重量比为KAlF4和K3AlF6共晶体∶硅粉＝1∶(0.1～2)，合金粉末占药芯铝焊环总重量的5～15％。本发明的药芯铝焊环的制备方法按照下述步骤进行一、铝硅合金的熔炼首先，将工业纯铝放入坩埚中，在上面投放冰晶石覆盖剂，冰晶石占炉料总重量的10～20％，待纯铝完全熔化后，将单质硅投放入坩埚中，炉温升至1150～1200℃，然后，加入精炼熔剂，精炼熔剂的重量占炉料总重量的1～3％，搅拌除渣，再加入除气精炼剂，除气精炼剂的重量占炉料总重量的0.1～0.2％，充分搅拌，最后，将锶和稀土元素镧依次快速加入坩埚中，充分搅拌，3～5分钟后降温至700～850℃出炉，将制得的铝硅合金熔液倒入中间包，经漏斗倒入浇铸模，制成其中各化学成分的重量百分比为Al86.5～97％、Si3～13％、Sr0.01～0.3％、La0.01～0.2％的铝硅合金铸锭；二、挤压将铝硅合金铸锭去皮并切去冒口，在炉中预热至350～420℃，放入挤压机的料筒中进行挤压，选择带材和丝材的模片，挤压机的模片预热至380～400℃，料筒温度为300～350℃，挤压速度为5～10cm/s，挤压比为200～300，分别挤压成带状铝硅合金和丝状铝硅合金；三、制箔及拉丝选用碾轧制箔机，预压辊和成型压辊之间通电对上述步骤制得的带状铝硅合金进行预热，预热温度为180～220℃，轧制速度为10～20cm/s，成型压辊保持冷却并涂润滑剂，轧制成铝硅合金箔，预压辊和成型模孔之间通电对上述步骤制得的丝状铝硅合金进行预热，预热温度为180～220℃，拉丝速度为10～30cm/s，拉拔成铝硅合金丝；四、合金粉末的制备将合金粉末原料，经球磨机充分研磨，制得粉末粒度为20nm～200μm的合金粉末，所述合金粉末为KAlF4和K3AlF6的共晶体或由KAlF4和K3AlF6的共晶体和硅粉组成，由KAlF4和K3AlF6的共晶体和硅粉组成的合金粉末的成分重量比为KAlF4和K3AlF6共晶体∶硅粉＝1∶(0.1～2)，合金粉末占药芯铝焊环总重量的5～15％；五、药芯铝焊环的制造选用药芯焊丝生产线，通过成型辊对步骤三制得的铝硅合金箔进行拉拔，成型辊槽将铝硅合金箔轧制成U型槽，将步骤三制得的铝硅合金丝置于铝硅合金箔的U型槽中，然后将步骤四制得的合金粉末通过漏斗连续加入到U型槽中，拉拔速度为10～30cm/s，通过成型模孔形成药芯焊丝，最后选用制环设备制成药芯铝焊环。
本发明的优点在于钎焊铝及铝合金管接头时使用方便，不再需要手工添加钎剂，避免了因手工添加钎剂造成的钎剂添加过多或添加不均匀的问题，无残渣、节约钎剂，可获得精密光亮的接头；钎焊接头处耐蚀性好，钎缝致密性好。本发明可适用于火焰钎焊、炉中钎焊、高频感应钎焊等多种钎焊方法，大大提高了生产效率。在铝硅合金中加入锡后可较大幅度降低铝硅合金钎料的熔化温度，尤其适用于要求钎焊温度较低的铝合金钎焊产品；镓、锶及稀土元素镧的加入改善了铝硅合金的微观组织，提高了铝硅合金钎料的加工性能和使用性能。
图1是本发明所述用于铝及铝合金管接头钎焊的药芯铝焊环的结构示意图，图2是图1的A-A剖面放大图，图3是外皮1用铝硅合金箔的展开图。
具体实施例方式
具体实施方式
一(参见图1-图3)本实施方式的用于铝及铝合金管接头钎焊的药芯铝焊环为环形，它由外皮1和芯部2组成，外皮1用铝硅合金箔制成，铝硅合金箔厚度T为0.1～0.5mm，宽度W为5～20mm，芯部2由铝硅合金丝和合金粉末组成，铝硅合金丝直径为0.6～1.5mm；上述铝硅合金箔和铝硅合金丝中各化学成分的重量百分比为Al86.5～97％、Si3～13％、Sr0.01～0.3％、La0.01～0.2％，上述合金粉末为KAlF4和K3AlF6的共晶体或由KAlF4和K3AlF6的共晶体和硅粉组成，由KAlF4和K3AlF6的共晶体和硅粉组成的合金粉末的成分重量比为KAlF4和K3AlF6共晶体∶硅粉＝1∶(0.1～2)，合金粉末占药芯铝焊环总重量的5～15％，粉末粒度为20nm～200μm。
具体实施方式
二(参见图1-图3)本实施方式与具体实施方式
一的不同点在于的铝硅合金箔和铝硅合金丝中各化学成分的重量百分比为Al 88.9％、Si 11％、Sr 0.05％、La 0.05％，所述合金粉末为KAlF4和K3AlF6共晶体，合金粉末占药芯铝焊环总重量的10％。其它组成与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
三(参见图1-图3)本实施方式与具体实施方式
一的不同点在于的铝硅合金箔和铝硅合金丝中各化学成分的重量百分比为Al 96.6％、Si2.9％、Sr 0.3％、La 0.2％，所述合金粉末中各化学成分的重量比为KAlF4和K3AlF6共晶体∶硅粉＝10∶1，合金粉末占药芯铝焊环总重量的10％。其它组成与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
四(参见图1-图3)本实施方式与具体实施方式
一的不同点在于的铝硅合金箔和铝硅合金丝中各化学成分的重量百分比为Al 93.25％、Si6.5％、Sr 0.15％、La 0.1％，所述合金粉末中各化学成分的重量比为KAlF4和K3AlF6共晶体∶硅粉＝10∶1，合金粉末占药芯铝焊环总重量的10％。其它组成与具体实施方式
五(参见图1-图3)本实施方式的用于铝及铝合金管接头钎焊的药芯铝焊环为环形，它由外皮1和芯部2组成，外皮1用铝硅合金箔制成，铝硅合金箔厚度T为0.1～0.5mm，宽度W为5～20mm，芯部2由铝硅合金丝和合金粉末组成，铝硅合金丝直径为0.6～1.5mm；上述铝硅合金箔和铝硅合金丝中各化学成分的重量百分比为Al76.5～96％、Si3～13％、Sn0.01～10％、Sr0.01～0.3％、La0.01～0.2％，上述合金粉末为KAlF4和K3AlF6的共晶体或由KAlF4和K3AlF6的共晶体和硅粉组成，由KAlF4和K3AlF6的共晶体和硅粉组成的合金粉末的成分重量比为KAlF4和K3AlF6共晶体∶硅粉＝1∶(0.1～2)，合金粉末占药芯铝焊环总重量的5～15％，粉末粒度为20nm～200μm。在铝硅合金中加入锡后可较大幅度降低铝硅合金钎料的熔化温度，尤其适用于要求钎焊温度较低的铝合金钎焊产品。
具体实施方式
六(参见图1-图3)本实施方式与具体实施方式
五的不同点在于铝硅合金箔和铝硅合金丝中各化学成分的重量百分比为Al 77.5％、Si 13％、Sn 9％、Sr 0.3％、La 0.2％，所述合金粉末为KAlF4和K3AlF6共晶体，合金粉末占药芯铝焊环总重量的5％。其它组成与具体实施方式
五相同。
具体实施方式
七(参见图1-图3)本实施方式与具体实施方式
五的不同点在于铝硅合金箔和铝硅合金丝中各化学成分的重量百分比为Al 85.8％、Si 8％、Sn 6％、Sr 0.1％、La 0.1％，所述合金粉末中各化学成分的重量比为KAlF4和K3AlF6共晶体∶硅粉＝3∶1，合金粉末占药芯铝焊环总重量的8％。其它组成与具体实施方式
五相同。
具体实施方式
八(参见图1-图3)本实施方式与具体实施方式
五的不同点在于铝硅合金箔和铝硅合金丝中各化学成分的重量百分比为Al 96.48％、Si 3％、Sn 0.5％、Sr 0.01％、La 0.01％，所述合金粉末中各化学成分的重量比为KAlF4和K3AlF6共晶体∶硅粉＝1∶2，合金粉末占药芯铝焊环总重量的15％。其它组成与具体实施方式
五相同。
具体实施方式
九(参见图1-图3)本实施方式的用于铝及铝合金管接头钎焊的药芯铝焊环为环形，它由外皮1和芯部2组成，外皮1用铝硅合金箔制成，铝硅合金箔厚度T为0.1～0.5mm，宽度W为5～20mm，芯部2由铝硅合金丝和合金粉末组成，铝硅合金丝直径为0.6～1.5mm；上述铝硅合金箔和铝硅合金丝中各化学成分的重量百分比为Al86.5～96.5％、Si3～13％、Ga0.01～0.2％、Sr0.01～0.3％、La0.01～0.2％，上述合金粉末为KAlF4和K3AlF6的共晶体或由KAlF4和K3AlF6的共晶体和硅粉组成，由KAlF4和K3AlF6的共晶体和硅粉组成的合金粉末的成分重量比为KAlF4和K3AlF6共晶体∶硅粉＝1∶(0.1～2)，合金粉末占药芯铝焊环总重量的5～15％，粉末粒度为20nm～200μm。在铝硅合金中加入镓后可改善铝硅合金的微观组织，提高了铝硅合金钎料的加工性能和使用性能。
具体实施方式
十(参见图1-图3)本实施方式与具体实施方式
九的不同点在于铝硅合金箔和铝硅合金丝中各化学成分的重量百分比为Al 86.5％、Si 12.8％、Ga 0.2％、Sr 0.3％、La 0.2％，所述合金粉末为KAlF4和K3AlF6共晶体，合金粉末占药芯铝焊环总重量的15％。其它组成与具体实施方式
九相同。
具体实施方式
十一(参见图1-图3)本实施方式与具体实施方式
九的不同点在于铝硅合金箔和铝硅合金丝中各化学成分的重量百分比为Al 91.65％、Si 8％、Ga 0.15％、Sr 0.1％、La0.1％，所述合金粉末中各化学成分的重量比为KAlF4和K3AlF6共晶体∶硅粉＝3∶1，合金粉末占药芯铝焊环总重量的8％。其它组成与具体实施方式
十二(参见图1-图3)本实施方式与具体实施方式
九的不同点在于铝硅合金箔和铝硅合金丝中各化学成分的重量百分比为Al 96.5％、Si3.38％、Ga 0.1％、Sr 0.01％、La 0.01％，所述合金粉末中各化学成分的重量比为KAlF4和K3AlF6共晶体∶硅粉＝1∶2，合金粉末占药芯铝焊环总重量的5％。其它组成与具体实施方式
九相同。
具体实施方式
十三(参见图1-图3)本实施方式的用于铝及铝合金管接头钎焊的药芯铝焊环为环形，它由外皮1和芯部2组成，外皮1用铝硅合金箔制成，铝硅合金箔厚度T为0.1～0.5mm，宽度W为5～20mm，芯部2由铝硅合金丝和合金粉末组成，铝硅合金丝直径为0.6～1.5mm；上述铝硅合金箔和铝硅合金丝中各化学成分的重量百分比为Al86.5～96.5％、Si3～13％、Sn0.01～10％、Ga0.01～0.2％、Sr0.01～0.3％、La0.01～0.2％，上述合金粉末为KAlF4和K3AlF6的共晶体或由KAlF4和K3AlF6的共晶体和硅粉组成，由KAlF4和K3AlF6的共晶体和硅粉组成的合金粉末的成分重量比为KAlF4和K3AlF6共晶体∶硅粉＝1∶(0.1～2)，合金粉末占药芯铝焊环总重量的5～15％，粉末粒度为20nm～200μm。
具体实施方式
十四(参见图1-图3)本实施方式与具体实施方式
十三的不同点在于铝硅合金箔和铝硅合金丝中各化学成分的重量百分比为Al 77.3％、Si13％、Sn 9％、Ga 0.2％、Sr 0.3％、La 0.2％，所述合金粉末中各化学成分及重量比为KAlF4和K3AlF6共晶体∶硅粉＝1∶1，合金粉末占药芯铝焊环总重量的5％。其它组成与具体实施方式
十三相同。
具体实施方式
十五(参见图1-图3)本实施方式与具体实施方式
十三的不同点在于铝硅合金箔和铝硅合金丝中各化学成分的重量百分比为Al 85.65％、Si8％、Sn 6％、Ga 0.15％、Sr 0.1％、La 0.1％，所述合金粉末中各化学成分及重量比为KAlF4和K3AlF6共晶体∶硅粉＝3∶1，合金粉末占药芯铝焊环总重量的8％。
其它组成与具体实施方式
十三相同。
具体实施方式
十六(参见图1-图3)本实施方式与具体实施方式
十三的不同点在于铝硅合金箔和铝硅合金丝中各化学成分的重量百分比为Al 96.38％、Si3％、Sn 0.5％、Ga 0.1％、Sr 0.01％、La 0.01％，所述合金粉末中各化学成分及重量比为KAlF4和K3AlF6共晶体∶硅粉＝1∶2，合金粉末占药芯铝焊环总重量的15％。其它组成与具体实施方式
十三相同。
具体实施方式
十七(参见图1-图3)本实施方式的用于铝及铝合金管接头钎焊的药芯铝焊环的制备方法按照下述步骤进行一、铝硅合金的熔炼首先，将工业纯铝放入坩埚中，在上面投放冰晶石覆盖剂，冰晶石在熔炼过程中先于纯铝熔化，浮在合金熔液上面，保护合金熔液不被氧化，冰晶石占炉料总重量的10～20％，熔炼设备采用工频加热炉或电阻炉，待纯铝完全熔化后，将单质硅投放入坩埚中，炉温升至1150～1200℃，然后，加入精炼熔剂，精炼熔剂的重量占炉料总重量的1～3％，搅拌除渣，再加入除气精炼剂，除气精炼剂的重量占炉料总重量的0.1～0.2％，充分搅拌，最后，将锶和稀土元素镧依次快速加入坩埚中，充分搅拌，3～5分钟后降温至700～850℃出炉，将制得的铝硅合金熔液倒入中间包，经漏斗倒入浇铸模，制成其中各化学成分的重量百分比为Al86.5～97％、Si3～13％、Sr0.01～0.3％、La0.01～0.2％的铝硅合金铸锭；二、挤压将铝硅合金铸锭去皮并切去冒口，在炉中预热至350～420℃，放入挤压机的料筒中进行挤压，选择带材和丝材的模片，挤压机的模片预热至380～400℃，料筒温度为300～350℃，挤压速度为5～10cm/s，挤压比为200～300，分别挤压成带状铝硅合金和丝状铝硅合金；挤压时，要严格控制铸锭的预热温度，预热温度过高或长时间预热将使铝硅合金铸锭产生晶粒粗大，影响加工和使用性能。三、制箔及拉丝选用碾轧制箔机，预压辊和成型压辊之间通电对上述步骤制得的带状铝硅合金进行预热，预热温度为180～220℃，轧制速度为10～20cm/s，成型压辊保持冷却并涂润滑剂防止合金粘辊，轧制成铝硅合金箔，预压辊和成型模孔之间通电对上述步骤制得的丝状铝硅合金进行预热，预热温度为180～220℃，拉丝速度为10～30cm/s，拉拔成铝硅合金丝；经碾轧和拉拔后，获得所需要尺寸精度的铝硅合金箔带和铝硅合金丝，并可改善铝硅合金的微观组织及性能。四、合金粉末的制备将合金粉末原料，经球磨机充分研磨，制得粉末粒度为20nm～200μm的合金粉末，所述合金粉末为KAlF4和K3AlF6的共晶体或由KAlF4和K3AlF6的共晶体和硅粉组成，由KAlF4和K3AlF6的共晶体和硅粉组成的合金粉末的成分重量比为KAlF4和K3AlF6共晶体∶硅粉＝1∶(0.1～2)，合金粉末占药芯铝焊环总重量的5～15％；五、药芯铝焊环的制造选用武汉科奥机电设备有限公司生产的药芯焊丝成型拉拔生产线，通过成型辊对步骤三制得的铝硅合金箔进行拉拔，成型辊槽将铝硅合金箔轧制成U型槽，将步骤三制得的铝硅合金丝置于铝硅合金箔的U型槽中，然后将步骤四制得的合金粉末通过漏斗连续加入到U型槽中，拉拔速度为10～30cm/s，通过成型模孔形成药芯焊丝，最后选用浙江兰溪市中野机械科技有限公司生产的自动转式制环机QLIJ80制成药芯铝焊环。
具体实施方式
十八(参见图1-图3)本实施方式与具体实施方式
十七的不同点在于在步骤一中将锡、锶及稀土元素镧依次快速加入坩埚中，充分搅拌，3～5分钟后降温至700～850℃出炉，将制得的铝硅合金熔液倒入中间包，最后经漏斗倒入浇铸模，制成其中各化学成分的重量百分比为Al76.5～96％、Si3～13％、Sn0.01～10％、Sr0.01～0.3％、La0.01～0.2％的铝硅合金铸锭。其它组成和步骤与具体实施方式
九相同。
具体实施方式
十九(参见图1-图3)本实施方式与具体实施方式
十七的不同点在于在步骤一中将镓、锶及稀土元素镧依次快速加入坩埚中，充分搅拌，3～5分钟后降温至700～850℃出炉，将制得的铝硅合金熔液倒入中间包，最后经漏斗倒入浇铸模，制成其中各化学成分的重量百分比为Al86.5～96.5％、Si3～13％、Ga0.01～0.2％、Sr0.01～0.3％、La0.01～0.2％的铝硅合金铸锭。其它组成和步骤与具体实施方式
九相同。
具体实施方式
二十(参见图1-图3)本实施方式与具体实施方式
十七的不同点在于在步骤一中将锡、镓、锶及稀土元素镧依次快速加入坩埚中，充分搅拌，3～5分钟后降温至700～850℃出炉，将制得的铝硅合金熔液倒入中间包，最后经漏斗倒入浇铸模，制成其中各化学成分的重量百分比为Al86.5～96.5％、Si3～13％、Sn0.01～10％、Ga0.01～0.2％、Sr0.01～0.3％、La0.01～0.2％的铝硅合金铸锭。其它组成和步骤与具体实施方式
九相同。
具体实施方式
二十一(参见图1-图3)本实施方式与具体实施方式
十七的不同点在于步骤一中所述所述精炼熔剂的成分及重量百分比为Na3AlF635～45％、NaCl 55～65％，所述除气精炼剂成分为六氯乙烷。其它组成和步骤与具体实施方式
九相同。
具体实施方式
二十二(参见图1-图3)本实施方式与具体实施方式
十七的不同点在于步骤一中所述除气精炼剂成分为脱水氯化锌。其它组成和步骤与具体
权利要求
1.用于铝及铝合金管接头钎焊的药芯铝焊环，它为环形，它由外皮(1)和芯部(2)组成，其特征在于外皮(1)用铝硅合金箔制成，芯部(2)由铝硅合金丝和合金粉末组成；上述铝硅合金箔和铝硅合金丝中各化学成分的重量百分比为Al86.5～97％、Si3～13％、Sr0.01～0.3％、La0.01～0.2％，上述合金粉末为KAlF4和K3AlF6的共晶体或由KAlF4和K3AlF6的共晶体和硅粉组成，由KAlF4和K3AlF6的共晶体和硅粉组成的合金粉末的成分重量比为KAlF4和K3AlF6共晶体∶硅粉＝1∶(0.1～2)，合金粉末占药芯铝焊环总重量的5～15％。
2.用于铝及铝合金管接头钎焊的药芯铝焊环，它为环形，它由外皮(1)和芯部(2)组成，其特征在于外皮(1)用铝硅合金箔制成，芯部(2)由铝硅合金丝和合金粉末组成；上述铝硅合金箔和铝硅合金丝中各化学成分的重量百分比为Al76.5～96％、Si3～13％、Sn0.01～10％、Sr0.01～0.3％、La0.01～0.2％，上述合金粉末为KAlF4和K3AlF6的共晶体或由KAlF4和K3AlF6的共晶体和硅粉组成，由KAlF4和K3AlF6的共晶体和硅粉组成的合金粉末的成分重量比为KAlF4和K3AlF6共晶体∶硅粉＝1∶(0.1～2)，合金粉末占药芯铝焊环总重量的5～15％。
3.用于铝及铝合金管接头钎焊的药芯铝焊环，它为环形，它由外皮(1)和芯部(2)组成，其特征在于外皮(1)用铝硅合金箔制成，芯部(2)由铝硅合金丝和合金粉末组成；上述铝硅合金箔和铝硅合金丝中各化学成分的重量百分比为Al86.5～96.5％、Si3～13％、Ga0.01～0.2％、Sr0.01～0.3％、La0.01～0.2％，上述合金粉末为KAlF4和K3AlF6的共晶体或由KAlF4和K3AlF6的共晶体和硅粉组成，由KAlF4和K3AlF6的共晶体和硅粉组成的合金粉末的成分重量比为KAlF4和K3AlF6共晶体∶硅粉＝1∶(0.1～2)，合金粉末占药芯铝焊环总重量的5～15％。
4.用于铝及铝合金管接头钎焊的药芯铝焊环，它为环形，它由外皮(1)和芯部(2)组成，其特征在于外皮(1)用铝硅合金箔制成，芯部(2)由铝硅合金丝和合金粉末组成；上述铝硅合金箔和铝硅合金丝中各化学成分的重量百分比为Al86.5～96.5％、Si3～13％、Sn0.01～10％、Ga0.01～0.2％、Sr0.01～0.3％、La0.01～0.2％，上述合金粉末为KAlF4和K3AlF6的共晶体或由KAlF4和K3AlF6的共晶体和硅粉组成，由KAlF4和K3AlF6的共晶体和硅粉组成的合金粉末的成分重量比为KAlF4和K3AlF6共晶体∶硅粉＝1∶(0.1～2)，合金粉末占药芯铝焊环总重量的5～15％。
5.根据权利要求1、2、3、或4所述的用于铝及铝合金管接头钎焊的药芯铝焊环，其特征在于所述铝硅合金箔厚度T为0.1～0.5mm，宽度W为5～20mm，铝硅合金丝直径为0.6～1.5mm，所述粉末粒度为20nm～200μm。
6.用于铝及铝合金管接头钎焊的药芯铝焊环的制备方法，其特征在于它按照下述步骤进行一、铝硅合金的熔炼首先，将工业纯铝放入坩埚中，在上面投放冰晶石覆盖剂，冰晶石占炉料总重量的10～20％，待纯铝完全熔化后，将单质硅投放入坩埚中，炉温升至1150～1200℃，然后，加入精炼熔剂，精炼熔剂的重量占炉料总重量的1～3％，搅拌除渣，再加入除气精炼剂，除气精炼剂的重量占炉料总重量的0.1～0.2％，充分搅拌，最后，将锶和稀土元素镧依次快速加入坩埚中，充分搅拌，3～5分钟后降温至700～850℃出炉，将制得的铝硅合金熔液倒入中间包，经漏斗倒入浇铸模，制成其中各化学成分的重量百分比为Al86.5～97％、Si3～13％、Sr0.01～0.3％、La0.01～0.2％的铝硅合金铸锭；二、挤压将铝硅合金铸锭去皮并切去冒口，在炉中预热至350～420℃，放入挤压机的料筒中进行挤压，选择带材和丝材的模片，挤压机的模片预热至380～400℃，料筒温度为300～350℃，挤压速度为5～10cm/s，挤压比为200～300，分别挤压成带状铝硅合金和丝状铝硅合金；三、制箔及拉丝选用碾轧制箔机，预压辊和成型压辊之间通电对上述步骤制得的带状铝硅合金进行电阻预热，预热温度为180～220℃，轧制速度为10～20cm/s，成型压辊保持冷却并涂润滑剂，轧制成铝硅合金箔，预压辊和成型模孔之间通电对上述步骤制得的丝状铝硅合金进行电阻预热，预热温度为180～220℃，拉丝速度为10～30cm/s，拉拔成铝硅合金丝；四、合金粉末的制备将合金粉末原料，经球磨机充分研磨，制得粉末粒度为20nm～200μm的合金粉末，所述合金粉末为KAlF4和K3AlF6的共晶体或由KAlF4和K3AlF6的共晶体和硅粉组成，由KAlF4和K3AlF6的共晶体和硅粉组成的合金粉末的成分重量比为KAlF4和K3AlF6共晶体∶硅粉＝1∶(0.1～2)，合金粉末占药芯铝焊环总重量的5～15％；五、药芯铝焊环的制造选用药芯焊丝生产线，通过成型辊对步骤三制得的铝硅合金箔进行拉拔，成型辊槽将铝硅合金箔轧制成U型槽，将步骤三制得的铝硅合金丝置于铝硅合金箔的U型槽中，然后将步骤四制得的合金粉末通过漏斗连续加入到U型槽中，拉拔速度为10～30cm/s，通过成型模孔形成药芯焊丝，最后选用制环设备制成药芯铝焊环。
7.根据权利要求6所述的用于铝及铝合金管接头钎焊的药芯铝焊环的制备方法，其特征在于在步骤一中将锡、锶及稀土元素镧依次快速加入坩埚中，充分搅拌，3～5分钟后降温至700～850℃出炉，将制得的铝硅合金熔液倒入中间包，最后经漏斗倒入浇铸模，制成其中各化学成分的重量百分比为Al76.5～96％、Si3～13％、Sn0.01～10％、Sr0.01～0.3％、La0.01～0.2％的铝硅合金铸锭。
8.根据权利要求6所述的用于铝及铝合金管接头钎焊的药芯铝焊环的制备方法，其特征在于在步骤一中将镓、锶及稀土元素镧依次快速加入坩埚中，充分搅拌，3～5分钟后降温至700～850℃出炉，将制得的铝硅合金熔液倒入中间包，最后经漏斗倒入浇铸模，制成其中各化学成分的重量百分比为Al86.5～96.5％、Si3～13％、Ga0.01～0.2％、Sr0.01～0.3％、La0.01～0.2％的铝硅合金铸锭。
9.根据权利要求6所述的用于铝及铝合金管接头钎焊的药芯铝焊环的制备方法，其特征在于在步骤一中将锡、镓、锶及稀土元素镧依次快速加入坩埚中，充分搅拌，3～5分钟后降温至700～850℃出炉，将制得的铝硅合金熔液倒入中间包，最后经漏斗倒入浇铸模，制成其中各化学成分的重量百分比为Al86.5～96.5％、Si3～13％、Sn0.01～10％、Ga0.01～0.2％、Sr0.01～0.3％、La0.01～0.2％的铝硅合金铸锭。
10.根据权利要求6所述的用于铝及铝合金管接头钎焊的药芯铝焊环的制备方法，其特征在于所述精炼熔剂的成分及重量百分比为Na3AlF635～45％、NaCl 55～65％，所述除气精炼剂成分为六氯乙烷或脱水氯化锌。
全文摘要
用于铝及铝合金管接头钎焊的药芯铝焊环及其制备方法，它涉及铝及铝合金管接头钎焊的焊料，目的是为了解决现有技术存在的钎剂浪费和残渣难于清洗的问题。它为环形，外皮(1)用铝硅合金箔制成，芯部(2)由铝硅合金丝和合金粉末组成；上述铝硅合金箔和铝硅合金丝中各化学成分的重量百分比为Al86.5～97％、Si3～13％、Sr0.01～0.3％、La0.01～0.2％；上述合金粉末为KAlF
文档编号B23K35/28GK1759973SQ20051001046
公开日2006年4月19日 申请日期2005年10月25日 优先权日2005年10月25日
发明者李卓然, 张理成, 冯吉才, 许桂法, 钱乙余 申请人:哈尔滨工业大学, 金华市信和焊材制造有限公司