药芯钎焊结构体的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型一般地涉及钎焊领域。具体地，本实用新型的优选实施方案涉及在其 中在金属合金填料片材内保持焊剂材料的芯的钎焊结构体。
【背景技术】
[0002] 钎焊过程通常涉及，通过将钎焊结构体（如带有铝或银的钎焊填料金属合金）和 焊剂与待连接组件的表面相邻放置或者放置在其之间，而将铁和非铁金属组件连接在一 起，所述表面也被称为搭接表面（faying surface)。为了在待连接组件之间形成接头，将钎 焊填料合金和焊剂以及"搭接表面"（在该处各部件通过任何粘合过程连接在一起的表面） 加热至通常高于钎焊合金的熔化温度但是低于待连接组件的熔化温度的温度。钎焊结构体 之后熔化，通过毛细作用流入接头搭接表面，并且一旦钎焊结构体已经冷却并硬化，即形成 将组件的搭接表面彼此结合的密封。
[0003] 在钎焊前通常将焊剂材料涂敷至搭接表面。在一种应用中，可以选择焊剂材料，从 而当将其涂敷时，其进行以下各项中的一个或多个：（1)除去通常存在于搭接表面上的氧 化物；（2)促进加热至高于其熔点的温度时的熔化的钎焊结构体的流动；以及（3)抑制搭接 表面上的更多的氧化物形成。
[0004] 在过去，已知的是为了对某些焊剂材料的腐蚀性或吸湿性敏感的用途，制造裸钎 焊结构体。此外，归因于由用于涂敷焊剂材料的各种方法得到的残留或过量的焊剂材料，在 许多应用中，需要从搭接表面移除任何残留焊剂或焊剂残留物，以防止或限制搭接表面的 腐蚀。归因于额外的清洁步骤和处理由清洁过程产生的废物的成本，残留焊剂的移除增加 了整体产品成本。
[0005] 已经开发了涂有焊剂的钎焊结构体和药芯钎焊结构体以取消将焊剂涂敷至接头 和移除并处理残留焊剂的单独步骤，从而降低制造成本。
[0006] 例如，可以将药芯钎焊结构体形成为各种形状和尺寸的"预制件"（具有预定的几 何形状的结构体如环）。也被称为预制件，成形的钎焊结构体或预制件适用于钎焊并且可以 使用铝/硅金属合金以及银合金制造。当加热时，这种合金倾向于快速融化，允许预制件内 的焊剂材料从其中分散。
[0007] 然而，使用与铝预制件相同的设计原理制备某些合金药芯钎焊预制件的最初尝试 几乎没有成功过。例如，当将银预制件加热时，在银钎焊结构体本身熔化之前，焊剂不会均 匀地分散在预制件周围，而是会仅从银预制件的结构体的相反的端部离开。作为结果，这些 钎焊接头差。为了形成适合的钎焊接头，焊剂必须在预制件被熔化之前处理接头。
[0008] 因此，需要这样的药芯钎焊结构体，其在加热期间会将其芯焊剂材料均匀地分散 在钎焊结构体周围并且分散在待处理表面上以用于钎焊。尤其是，需要提供洁净的、良好外 观的、坚固的钎焊接头的由银、铝、和其他合金制成的此类钎焊结构体。 【实用新型内容】
[0009] 本实用新型包括用于钎焊的结构体。钎焊结构体是通过卷起填料金属合金的细长 片材以在中心形成芯而形成的。卷起的细长片材包围芯。卷起的细长片材还具有与卷起的 细长片材的第一侧边相邻的向内成一定角度的部分。向内成一定角度的部分的至少一部 分延伸至芯中。片材的第二侧边与向内成一定角度的部分相邻地延伸，形成沿着卷起的细 长片材的长度的接缝。成一定角度的部分向焊剂材料的芯中延伸，使其离开第二侧边地延 伸。成一定角度的部分可以在全部侧被焊剂材料的芯包围。沿着接缝，成一定角度的部分 和卷起的细长片材的与第二侧边相邻的部分可以形成45°以下的角度。接缝可以是对接 缝（butt seam)并且其还可以包括沿着接缝的长度的小开口，使芯内的焊剂材料暴露。接 缝也可以是压紧（pinched)封闭的。
[0010] 在另一个实施方案中，本实用新型可以包括药芯钎焊结构体，其具有焊丝，其中焊 剂材料被包围在填料金属合金的卷起的细长片材内。限定沿着所述卷起的细长片材的长度 的均匀开口的接缝限定了卷起的细长片材的第一侧边和第二侧边。在结构体中心，芯可以 用卷起的细长片材内的焊剂材料填充。取决于将接缝封闭得有多紧，芯还可以沿着接缝暴 露，或者被接缝掩盖。卷起的细长片材的一部分从接缝的第一侧边延伸至焊剂材料中。细 长片材的从第一侧边延伸的部分可以被配置成与接缝的第二侧边重叠同时维持接缝的均 匀开口。接缝也可以是对接缝。
[0011] 在本实用新型的又一个实施方案中，药芯钎焊结构体可以由填料金属合金的卷起 的细长片材形成。填料金属合金可以限定用卷起的细长片材的芯内的焊剂材料填充的中空 芯。沿着卷起的细长片材的长度的接缝形成通向芯的均匀开口。卷起的细长片材可以形成 为预制件，所述预制件例如可以为环状或盘管状，其具有内表面以使接缝沿着预制件的内 径伸展，使焊剂材料沿着内表面暴露。此外，沿着接缝的向内成一定角度的部分可以与卷起 的细长片材的第一侧边相邻。成一定角度的部分的一部分可以埋入至芯中。卷起的细长片 材的第二侧边和成一定角度的部分形成接缝。
[0012] 钎焊结构体可以具有任何形状的横截面。优选地，钎焊结构体的截面是圆形、三角 形、矩形、或椭圆形。钎焊结构体也可以形成为具有〇. 031英寸至0. 125英寸之间的内径的 预制件。焊剂材料优选在芯中，但是其也可以作为焊剂涂层涂敷在钎焊结构体的外侧上。在 这种构造中，钎焊结构体可以具有药芯和焊剂涂层二者。
[0013] 此外，在一个实施方案中，本实用新型的钎焊结构体可以在金属合金填料的卷起 的片材的内层和金属合金填料的卷起的片材的外层之间具有间隙。在一个实施方案中，通 过使金属合金填料的卷起的片材的内层延伸至中央芯中来构建这种构造。在另一个实施方 案中，金属合金填料的卷起的片材的内层和外层仅彼此最小地接触，得到卷起的金属合金 条的层之间的基本上仅边缘的接触，参见，例如，图9。卷起的金属合金填料条的层之间的空 间含有焊剂。这种空间产生了焊剂从卷起的片材的芯中释放的途径。在施加热量时，合金 填料的卷起的片材膨胀并且打开以释放熔化的焊剂。因为接缝沿着卷起的片材的长度是连 续的，在将合金熔化前，焊剂均匀地流出并且均匀地处理接头。
[0014] 钎焊结构体可以通过使用合金材料的细长片材而形成，所述合金材料的细长片材 利用卷起操作形成以包括沿着卷起的细长片材的长度的中央芯。之后可以加入焊剂材料， 其位于卷起的细长片材的中央芯内。卷起的细长片材的第一端优选形成为靠近卷起的细 长片材的第二端，因此形成沿着卷起的细长片材的长度的接缝并且包围芯内的焊剂材料。
[0015] 第一端与卷起的细长片材的沿着接缝的第二端的距离优选是沿着长度均匀的，并 且可以在卷起操作期间调节。在卷起操作期间接缝也可以位于沿着卷起的细长片材的横截 面的外周的任何位置。
[0016] 附图简述
[0017] 通过参照附加至本说明书并且构成其一部分的示例性的、因而非限制性的实施方 案，构成本实用新型的优点和特征以及本实用新型的典型实施方案的结构体和操作的清 楚概念将变得更加显而易见，其中在多个视图中类似的附图标记指代相同的原件，并且其 中：
[0018] 图1-6说明了用于制造本实用新型的一个实施方案的制造工艺步骤；
[0019] 图7说明了包括如在图1-6中公开的各种制造步骤的流程图；
[0020] 图8左边是使用本实用新型的钎焊接头的横截面图，右边是使用现有技术的钎焊 接头的横截面；
[0021] 图9是本实用新型的第一和第四方面的第一实施方案的横截面图；
[0022] 图10是本实用新型的第一和第四方面的第二实施方案的横截面图；
[0023] 图11是从如在图10中所示的本实用新型的末端流出的焊剂材料的透视图；
[0024] 图12是本实用新型的第二和第五方面的实施方案的横截面图；
[0025] 图13是沿着如在图12中所示的本实用新型的长度流出的焊剂材料的透视图；
[0026] 图14是可以根据本实用新型的第三方面形成的本实用新型的多个形状的透视 图；
[0027] 图15-17是图14的相应预制件的横截面图；
[0028] 图18是根据本实用新型的另一个实施方案的三角形成形钎焊结构体的横截面 图，如在图14中所公开的，其可以形成为任何形状的预制件；
[0029] 图19是根据本实用新型的另一个实施方案的正方形成形钎焊结构体的横截面 图，如在图14中所公开的，其可以形成为任何形状的预制件；
[0030] 图20是根据本实用新型的另一个实施方案的椭圆形成形钎焊结构体的横截面 图，如在图14中所公开的，其可以形成为任何形状的预制件；
[0031] 图21说明了置于用于钎焊的试样上的根据本实用新型的预制件的透视图；
[0032] 图22说明了对图20的试