适用于铜铝异种金属钎焊的复合钎剂的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及钎焊技术，尤其是涉及一种与锌铝低温高强钎料配合使用进行铜铝异种金属钎焊的复合钎剂。
【背景技术】
[0002]铝合金焊接加热过程中形成的表面氧化铝膜化学稳定性高，很难去除，严重阻碍了钎料的润湿和铺展。铝钎剂的作用是在钎焊时先于钎料熔化，去除铝合金母材表面的氧化膜，并在母材表面形成一层液态薄膜，促进钎料在铝合金表面润湿和铺展，达到防护目的。传统使用的氯化物铝钎剂去膜效果较好，但其焊后残留物易吸湿且具有较强的腐蚀性，焊后必须进行严格的清洗，增加了工序，同时会导致水污染。氟化物钎剂熔化温度一般在480°C以上，钎焊温度在540°C以上，属于中高温钎焊。中国发明专利200610161295.6公开了一种6063铝合金N0CL0CK无腐蚀钎剂气保护炉钎焊工艺方法、发明专利200810236036.4公开了一种铝合金钎剂配方，但前者是采用纯铝或3A21铝合金钎料，应用范围狭窄，且钎焊温度高、焊接时间长，易造成母材性能改变；后者钎剂熔点为500°C左右、钎焊温度550°C左右；二者均不适合与锌铝低温高强钎料配合使用在490~530°C温度下进行无腐蚀铜铝异种金属钎焊。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种适用于铜铝异种金属钎焊的复合钎剂。
[0004]为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案:
本发明所述的适用于铜铝异种金属钎焊的复合钎剂，它是由原料氟化铯、三氟化铝、氟化钾、氟化铷、氟锗酸钾、二氟化锌和氟硼酸钾按照下述重量百分配比和方法配制而成:氟化铯50~55%，三氟化铝30~35%、氟化钾3~5%、氟化铷10~12%、氟锗酸钾0.1~1%、二氟化锌0.1-0.5%、氟硼酸钾0.1-0.5% ；
取适量去离子水，快速搅拌下依次加入三氟化铝、氟化钾、二氟化锌、氟硼酸钾、氟锗酸钾、氟化铷、氟化铯，完全混合均匀后，130°C温度下保温2小时去水即可得到熔点为450-480 0C的复合钎剂成品。
[0005]所述原料均为分析纯粉剂。
[0006]本发明的复合钎剂采用七种氟化物按一定比例配制而成，与传统的氯化物钎剂相比，具有不吸湿和无腐蚀的优点；与传统氟化物钎剂相比，活性温度范围显著降低，同时由于添加了锗和硼元素，进一步增加了钎剂的活性；本发明制得的复合钎剂能有效去除铜、铝合金表面的氧化物膜，促进钎料在铜、铝表面很好的润湿和铺展，特别适合强度较高、熔点较低的各类含镁铝合金与铜或铜合金之间的中温钎焊。采用本发明的复合钎剂，可在490~530°C充分去除铝合金表面氧化膜。与传统氟化物钎剂相比，采用本发明的复合钎剂在500°C下Zn-15A1钎料在铝合金板上的铺展面积提高40%左右，在520°C下Ζη_15Α1钎料在销合金板上的铺展面积提尚25%左右。
【具体实施方式】
[0007]下面通过具体实施例对本发明做更加详细的说明。
[0008]实施例1
在2L槽中加入300g的去离子水，在快速搅拌下依次加入320g三氟化铝、40g氟化钾、2g 二氟化锌、Ig氟硼酸钾、5g氟锗酸钾、115g氟化铷、525g氟化铯，直至完全混合均匀，将混合物在130°C温度下保温2小时后去水得到成品钎剂。该钎剂的熔点为465°C，涂敷在铝合金和铜母材表面，在氮气保护下采用Zn-15A1钎料于510°C钎焊，钎焊后钎料/铝合金界面无残余氧化铝层，接头拉伸强度超过82 MPa0
[0009]实施例2
在2L槽中取300g的去离子水，在快速搅拌下依次加入315g三氟化铝、35g氟化钾、2g二氟化锌、Ig氟硼酸钾、5g氟锗酸钾、115g氟化铷、535g氟化铯，直至完全混合均匀，将混合物在130°C温度下保温2小时后去水得到成品钎剂。该钎剂的熔点为470°C，涂敷在铝合金和铜母材表面，在氮气保护下采用Zn-15A1钎料于520°C钎焊，钎焊后钎料/铝合金界面无残余氧化铝层，接头拉伸强度超过85 MPa0
[0010]实施例3
在一个2L槽中取300g的去离子水，在快速搅拌下依次加入320g三氟化铝、45g氟化钾、2g 二氟化锌、2g氟硼酸钾、4g氟锗酸钾、115g氟化铷、520g氟化铯，直至完全混合均匀，将混合物在130°C温度下保温2小时后去水得到成品钎剂。该钎剂的熔点为475°C，涂敷在铝合金和铜母材表面，在氮气保护下采用Zn-15A1钎料于520°C钎焊，钎焊后钎料/铝合金界面无残余氧化铝层，接头拉伸强度约86 MPa0
【主权项】
1.一种适用于铜铝异种金属钎焊的复合钎剂，其特征在于:它是由原料氟化铯、三氟化铝、氟化钾、氟化铷、氟锗酸钾、二氟化锌和氟硼酸钾按照下述重量百分配比和方法配制而成: 氟化铯50~55%，三氟化铝30~35%、氟化钾3~5%、氟化铷10~12%、氟锗酸钾0.1~1%、二氟化锌0.1-0.5%、氟硼酸钾0.1-0.5% ； 取适量去离子水，快速搅拌下依次加入三氟化铝、氟化钾、二氟化锌、氟硼酸钾、氟锗酸钾、氟化铷、氟化铯，完全混合均匀后，130°C温度下保温2小时去水即可得到熔点为450-480 0C的复合钎剂成品。
2.根据权利要求1所述的适用于铜铝异种金属钎焊的复合钎剂，其特征在于:所述原料均为分析纯粉剂。
【专利摘要】本发明公开了一种适用于铜铝异种金属钎焊的复合钎剂，它是由原料氟化铯50~55%，三氟化铝30~35%、氟化钾3~5%、氟化铷10~12%、氟锗酸钾0.1~1%、二氟化锌0.1~0.5%、氟硼酸钾0.1~0.5%配制而成。本发明复合钎剂采用七种氟化物按比例配制而成，与传统的氯化物钎剂相比，具有不吸湿和无腐蚀的优点；与传统氟化物钎剂相比，活性温度范围显著降低，进一步增加了钎剂的活性；与传统氟化物钎剂相比，采用本发明的复合钎剂在500℃下Zn-15Al钎料在铝合金板上的铺展面积提高40%左右，在520℃下Zn-15Al钎料在铝合金板上的铺展面积提高25%左右。
【IPC分类】B23K35-363
【公开号】CN104708232
【申请号】CN201510061352
【发明人】张青科, 龙伟民, 马力, 钟素娟, 朱坤, 裴夤崟, 孙华为, 丁天然, 薛行雁, 刘洁, 张冠星, 马佳
【申请人】郑州机械研究所
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2015年2月6日