一种中温铝合金钎料的制作方法

文档序号:3151887
专利名称:一种中温铝合金钎料的制作方法
技术领域
本发明涉及一种用于钎焊高强度低熔点铝合金的中温铝基钎料,属于铝合金焊接连接技术领域。

背景技术
现代工业中铝及其合金应用广泛,特别是硬铝合金由于其强度高、比重小等特点被广泛应用在航天航空等领域,但其焊接性差,其主要原因是没有合适熔点的中温钎料。
目前,钎焊铝合金时一般采用已经商用的Al-Si系钎料,但是此系钎料的液相线在575℃左右,不能实现对过烧温度低于610℃左右的铝合金的钎焊。为降低Al-Si钎料的熔点,有人研制了Al-Si-Cu系钎料,但由于Al-Si-Cu三元共晶温度为525℃的限制,钎焊温度仍然比较高[T.H.Chuang,M.S.Yeh,et al.Development of a Low-melting-point Filler Metal for BrazingAluminum Alloys[J].Metal Mater Trans,2000,31A(10)2239-2245]。也有人通过向Al-Si-Cu合金钎料中加入Sn、Ni等元素降低熔点,但仍然存在熔点较高、制备困难、抗腐蚀性差、工艺性能不好等缺点[于文花,胡刚等.Al-Si-Cu-Ni低熔点钎料中合金元素含量对其性能的影响[J].焊接,2002,(11)21-23]。Ag-Al-Cu-Zn中温钎料的熔点在500℃以下,在高强度铝合金中温钎焊方面取得较大突破,但此钎料含Zn,不适合真空钎焊[薛松柏等.LY12铝合金中温钎焊技术[J].焊接学报,2003,24(3)49-51]。因此,有必要研究一种钎焊温度合适、接头综合性能良好的钎料,从而实现高强度铝合金的钎焊。


发明内容
本发明的目的在于提供一种熔点低于500℃,铺展性能好的中温铝合金钎料。
本发明所提供的中温铝合金钎料的组分及其质量百分比为Cu 19%、Ge9-18%,余量为Al-12Si中间合金。
本发明所提供的中温铝合金钎料采用现有熔炼技术制得,具体步骤为1)在普通陶瓷坩埚电阻炉中熔炼铝合金钎料;2)在不锈钢模具中浇注。为防止氧化,熔炼和浇注过程中,均加入覆盖剂(KCL∶NaCL为1∶1)进行保护。
本发明具有以下有益效果 本发明在Al-Si-Cu钎料基础上添加Ge元素,钎料熔化区间为415-485℃,钎焊温度为485-510℃,适合低熔点铝合金的钎焊。通过感应钎焊的方式采用本发明钎料钎焊LY12合金时,接头剪切强度在85-93Mpa之间。



图1、实施例1制备的中温铝合金钎料的合金显微组织图。
图2、实施例2制备的中温铝合金钎料的合金显微组织图。
图3、实施例3制备的中温铝合金钎料的合金显微组织图。
以下结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步说明。

具体实施例方式 实施例1 在普通陶瓷坩埚电阻炉中熔炼铝合金钎料后,在不锈钢模具中浇注,为防止氧化,熔炼和浇注过程中,均加入覆盖剂(KCL∶NaCL为1∶1)进行保护,所得中温铝合金钎料的组分及其质量百分比为Cu 19%、Ge 9%,余量为Al-12Si中间合金。
实施例2 在普通陶瓷坩埚电阻炉中熔炼铝合金钎料后,在不锈钢模具中浇注,为防止氧化,熔炼和浇注过程中,均加入覆盖剂(KCL∶NaCL为1∶1)进行保护,所得中温铝合金钎料的组分及其质量百分比为Cu 19%、Ge 13%,余量为Al-12Si中间合金。
实施例3 在普通陶瓷坩埚电阻炉中熔炼铝合金钎料后,在不锈钢模具中浇注,为防止氧化,熔炼和浇注过程中,均加入覆盖剂(KCL∶NaCL为1∶1)进行保护,所得中温铝合金钎料的组分及其质量百分比为Cu 19%、Ge 18%,余量为Al-12Si中间合金。
采用差示扫描量热法(DSC)测定实施例1-3中制备的中温铝合金钎料的熔点;按国标GB/T16865-1997将实施例1-3中制备的中温铝合金钎料制作拉伸试样,并测定拉伸性能;对钎料进行铺展实验并使用上述钎料钎焊LY12铝合金,测定焊后接头的剪切强度;结果如表1中所示。

表1、实施例1-3中制备的中温铝合金钎料的性能 由图1-3可知,熔炼后钎料中Si和Ge伴生析出,且随着Ge含量的增加,Si-Ge伴生相中两者的比例有所减小,但晶粒大小并没有发生明显变化;图3与前两图相比可以看出随着Ge的加入,钎料中Al-Si-Ge相的量增加,这使钎料液相线进一步下降,熔化区间缩小。
权利要求
1、一种中温铝合金钎焊钎料,其特征在于,所述的钎料的组成及其质量百分比为Cu 19%,Ge 9-18%,余量为Al-12Si中间合金。
全文摘要
一种中温铝合金钎料属于铝合金焊接连接技术领域。本发明所提供的中温铝合金钎料的组分及其质量百分比为Cu 19%、Ge 9-18%,余量为Al-12Si中间合金。本发明所提供的中温铝合金钎料的熔化温度区间为415-485℃,钎焊温度在485-510℃,适合低熔点铝合金的钎焊。通过感应钎焊的方式采用本发明钎料钎焊LY12合金时,接头剪切强度在85-93MPa之间。
文档编号B23K35/00GK101602151SQ200910088530
公开日2009年12月16日 申请日期2009年7月3日 优先权日2009年7月3日
发明者李晓延, 贺定勇, 张晓丽, 蒋建敏, 丽 崔 申请人:北京工业大学
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