Al-Ag-Cu-Mg铝基合金态钎料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种Al-Ag-化-Mg侣基合金态合金分级焊接，同时填补侣基低溫针料 耐腐蚀性较差的缺陷，属于冶金和压延加工技术领域。
【背景技术】
[0002] 针焊是指采用液相线溫度比母材固相线溫度低的金属作针料，将零件和针料加热 到针料烙化，利用针料润湿母材，填充接头间隙并与母材相互溶解和扩散而实现连接零件 的方法。侣合金的针焊应用非常广泛，如侣波导、蒸发器、散热器和满轮机的制造，在汽车、 制冷、电子、航空等行业中占有重要的地位。在针焊过程中，若采用烙化溫度较低度的含重 金属（如Pb、Sn)合金作针料，由于针料与针焊金属之间电极电位相差悬殊，接头的抗腐蚀 性能差。因此，目前侣的针焊基本上是采用在45(TCW上的硬针焊，针料普遍采用化-Al及 A^Si合金。
[0003] 侣合金真空针焊一般采用M-Si-Mg针料，尤其是4004牌号组分，但其烙化溫 度较高，不适用于5A05\5A06侣合金的真空针焊。已知侣合金中溫针料牌号Al-Si-化、 A^Si-Ge、Al-Si-ai、Al-Ag-Ge、Al-Ag-Cu等都很脆，只适于铸条而难于加工成锥状针料，而 耐蚀性及针焊工艺性差。目前国内没有低烙点抗腐蚀性能好的真空针料，过高溫度带来母 材过烧风险，同时降低针料溫度能有效地避免溫度对母材的影响，因此迫切需要研制一种 烙化溫度范围450~530°C的针料，解决5A05\5A06侣合金真空焊接瓶颈。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种Al-Ag-化-Mg侣基合金态针料，该针料为侣合金真空 针焊用中溫四组元针料，该针料成分设计科学、配比合理，可推广应用于多种侣合金构件针 焊。
[0005] 本发明的另一目的在于提供一种所述Al-Ag-化-Mg侣基合金态针料的制备方法， 该方法简单，利于针料的批量生产。
[0006] 为实现上述目的，本发明包括如下技术方案： 阳007] -种Al-Ag-化-Mg侣基合金态针料，该针料由W下含量的成分组成：Ag35~ 45wt%、化18~、Mg1. 0 ~2.Owt%，Al余量。
[0008] 如上所述的Al-Ag-化-Mg侣基合金态针料，优选地，所述针料的厚度为0. 03~ 2. 00mm。
[0009] 另一方面，本发明提供如上所述的Al-Ag-化-Mg侣基合金态针料的制备方法，该 方法包括W下步骤：
[0010] I.备料：按照各组分的质量百分比称取纯Al、Ag、化和Mg原料； W11]II.制备中间合金：将纯侣、铜按质量比1 : 0.5~1.5加入中频感应炉，烙炼获 得M-化中间合金；将银、侣按质量比为1 : 5~15加入中频感应炉，烙炼获得Al-Ag中间 合金；
[0012]III.合金烙铸：将余量纯侣放入中频感应炉的石墨相蜗中，升溫，待侣锭全部烙 化后，依次加入步骤II制备的M-化、Al-Ag中间合金和儀，烙炼后诱铸得到铸锭；
[001引IV.铸锭均匀化热处理：将步骤III得到的铸锭置于电阻炉中，于300~460°C保 溫8~15h;
[0014]V.热锻造：热锻造溫度350~460°C，锻造制得带材厚度8~15mm;
[0015]VI.热开巧社制：将步骤V获得的锻造带材热社开巧，社制溫度为350~460°C;
[0016] VII.冷社制：将热社后的带材进行冷社制，冷社制进行3~5次，每次冷社制后进 行退火处理，退火溫度为350~440°C，获得所需尺寸的侣基合金态针料。
[0017] 如上所述的制备方法，优选地，所述步骤I中原料选择侣的纯度大于99. 9%，银的 纯度大于99. 9%，铜选用无氧铜，儀的纯度大于99. 99%。
[0018] 如上所述的制备方法，优选地，所述步骤II制备中间合金的具体操作如下：
[0019] 向中频感应炉的石墨相蜗内加入侣锭，升溫待侣锭烙化后，加入铜锭，侣、铜的质 量比为1 : 0. 5~1. 5 ;使炉溫升至750~800°C，充分揽拌，待铜锭全部烙清后，铸锭，合金 诱铸溫度700~750°C，得到M-化中间合金；
[0020] 向中频感应炉的石墨相蜗内加入侣锭，升溫待侣锭烙化后，使炉溫升至700~ 900°C，将高纯银压入侣液，银、侣按质量比为1 : 5~15 ;待高纯银全部烙清后，在700~ 900°C保溫5~15min，充分揽拌，铸锭，合金诱铸溫度850~900°C，得到Al-Ag中间合金。
[0021] 如上所述的制备方法，优选地，所述步骤III合金烙铸的具体操作如下：将余量 纯侣放入中频感应炉的石墨相蜗中，升溫，待侣锭全部烙化后，依次加入步骤II制备的 化、Al-Ag中间合金，待中间合金全部烙清后，升溫至650~850°C，保溫10~20min， 用六氯乙烧进行脱气、造渣，化渣完毕，除去表面浮渣，升溫至650~700°C，添加儀，充分揽 拌，诱铸得到铸锭。
[0022] 如上所述的制备方法，优选地，所述步骤III中六氯乙烧的用量为炉量的0. 2~ Iwt%。
[0023] 如上所述的制备方法，优选地，所述步骤VII中冷社道次加工率控制在3%~5%， 退火处理的总加工率为9%~25%。
[0024] 如上所述的制备方法，优选地，所述方法包括W下步骤：
[00巧]I.备料：选择原料，其中侣的纯度大于99. 9%，银的纯度大于99. 9%，铜选用无氧 铜，儀的纯度大于99. 99%;按照各组分的质量百分比称取原料；
[0026]II.制备中间合金：
[0027] 向中频感应炉的石墨相蜗内加入侣锭，升溫待侣锭烙化后，加入铜锭，侣、铜质量 比为1 : 0. 5~1. 5 ;使炉溫升至700~750°C，充分揽拌，待铜锭全部烙清后，铸锭，合金诱 铸溫度700~750°C，得到M-化中间合金；
[0028] 向中频感应炉的石墨相蜗内加入侣锭，升溫待侣锭烙化后，使炉溫升至700~ 900°C，将高纯银压入侣液，银、侣质量比为1 : 5~15;待高纯银全部烙清后，在700~ 900°C保溫5~15min，充分揽拌，铸锭，合金诱铸溫度850~900°C，得到Al-Ag中间合金；
[0029]III.合金烙铸：将纯侣放入中频感应炉的石墨相蜗中，升溫，待侣锭全部烙化后， 依次加入M-化、Al-Ag中间合金，待中间合金全部烙清后，升溫至650~850°C，保溫10~ 20min，用六氯乙烧进行脱气、造渣，六氯乙烧的用量为炉量的0. 3~0. 4wt%，化渣完毕升 溫至650~700°C，添加儀，充分揽拌，诱铸得到铸锭；
[0030] IV.铸锭热处理：将得到的铸锭置于电阻炉中，于300~460°C保溫8~15h ; 阳03UV.热锻造：热锻造溫度350~460°C，锻造制得带材厚度8~15mm;
[0032] VI.热开巧社制：将热锻造带材进行热社开巧，社制溫度为350~460°C，道次加工 率为10%~12% ;
[003引VII.冷社制：将热社后的带材进行冷社制，冷社制的溫度为5°C~50。冷社道次 加工率控制在3%~5%，冷社制进行3~5次，每次冷社制后进行退火处理，退火溫度为 300~440°C，保溫1~化，冷社制的总加工率为9%~25%。
[0034] 又一方面，本发明提供一种Al-Ag-化-Mg侣基合金态针料，该针料是采用如上任 一项所述的方法制备的。
[0035] 本发明所述的道次加工率是指板带社制过程中，某一道次社制前后厚度变化量 的计算值。即道次加工率=(社制前的厚度-社制一个道次后的厚度）/社制前的厚 度X 100%。
[0036] 本发明的有益效果在于W下几个方面：
[0037] 1.本发明制备的Al-Ag-化-Mg侣基合金态针料为侣合金真空针焊用中溫四组 元针料，在A1、Ag、化的共晶点加入少量Mg, -方面可W降低材料烙化溫度，更重要的是 针料中Mg元素存在对母材氧化膜的破除有很好的效果，能够增强焊着率和焊接强度。该 Al-Ag-化-Mg侣基合金态锥状针料的烙化溫度低，为470~500°C，对侣合金可在不高于 550°C时完成真空针焊；该针料的针焊工艺性好，具有良好的润湿性，焊着率高于90%;焊缝 抗拉强度〇b>90MPa，剪切强度T>60MPa，适于3A21、2A50、6063及606ULF6等多种侣 合金中溫或分级真空针焊。
[0038] 2.针对Al-Ag-化侣基合金脆性大，难于加工成锥状针料的技术问题，本发明研究 了锥状针料的制备工艺，采用"烙铸-热处理-热锻造-热开巧社制-冷社"方法。在热锻 造步骤改变合金组织结构，产生脆性相弥散；在热开巧社制步骤产生大量脆性相富集，使材 料具有良好的延展性。该针料厚度可达到厚度为0. 03~2.OOrnm,更适用于较大规格侣合金 构件的真空针焊。
【附图说明】
[0039] 图1为实施例1得到的Al-Ag-化-Mg合金态针料的差热分析图谱。
【具体实施方