专利名称：一种低熔点铝基钎料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及低熔点铝基钎料的制备技术
背景技术：
目前对于铝及铝合金的钎焊，特别是6063等锻铝、硬铝合金构件如 机载雷达天 线等设备的钎焊，通常采用Al-Si 二元合金钎料。该钎料熔点为577°C，钎焊温度约590°C， 与6063铝合金的熔点接近，所以容易产生过烧或者熔蚀等焊接缺陷。通过CU、Ge、Zn等合 金元素的添加能降低Al-Si钎料熔点，但都使钎料变脆，钎料合金不能轧制成薄带，限制了 钎料的使用范围。
发明内容
本发明的目的是提供一种低熔点铝基钎料及其制备方法。本发明是一种低熔点铝基钎料及其制备方法，其中低熔点铝基钎料，按质量百分 数计，其组分为Si 9. 0 13%，Al 78 87%，Cu 4 9%，Sr 0. 03%, LaO. 03%。低熔点铝基钎料的制备方法，按以上所述组分将称好的组分在真空熔炼炉中熔炼 成母合金锭，在轧机上将母合金锭轧制成0. Imm厚，宽度为200mm的薄带，轧制好的薄带先 后进入NaOH槽、HCl槽和热水中清洗，待表面氧化层洗净后进入硫酸铜镀槽，在25 30°C 的温度下，置于电镀槽中作为阴极，槽中施加2 5V直流电，通电20 30分钟。期间阴极 的钎料面轮换正对阳极，并持续搅拌溶液。通电结束取出钎料放入清洗液清洗，吹干。本发明利用电镀的方法在Al-Si薄带表面镀敷铜，通过调整工艺规范，对镀层铜 含量实施精确控制，制得Cu/Al-Si/Cu复合薄带钎料。较好地解决了传统制备方法，添加大 量铜后钎料变脆不能制成薄带的问题。该发明主要是利用钎焊加热过程中电镀的Cu层在 与Al-Si合金的接触反应后能生成Al-Si-Cu三元共晶体，从而降低了钎料的熔点。该种钎 料制备方法与技术能够很好地应用于高强度铝合金的钎焊。本发明的有益效果为用该方法制备的钎料熔点为525°C左右；由于引入了适量 的Cu元素，不仅使焊接的温度降低，避免过烧或熔蚀等缺陷，而且铜的加入改善了钎料的 润湿铺展性能，对于接触反应钎焊极为有利；钎焊接头机械性能与Al-Si钎料基本一致；钎 料薄带柔软，可以任意对折和冲压成各种形状，方便使用。制备设备简单易操作，镀液简单 易配制，成本低廉。
图1是采用本发明生产的钎料的钎焊接头微观组织金相照片(放大倍数500)，钎 焊温度为550°C，保温10分钟。
具体实施例方式实施例1
按照配方(质量百分含量)为，Al:78%,Si :13%,Cu 9% Sr 0. 03%,La 0. 03%。 原料为电解铝、晶体硅，电解Cu，以及La，Sr等稀土。称取相应的质量置于真空电阻熔炼炉 中，熔炼温度为660°C，在钢模中熔炼浇注成合金锭。将合金锭表面打磨干净，然后在薄带轧 机上逐级轧制成厚度为0. Imm,宽度为200mm的薄带。轧制好的薄带分别进入温度为25°C的 NaOH槽、HCl槽以及80°C热水中清洗，待表面氧化层洗净后进入硫酸铜镀槽，在25 30°C 的温度下，置于电镀槽中作为阴极，槽中施加2 5V直流电，通电20 30分钟。期间阴极 的钎料面轮换正对阳极，并持续搅拌溶液。通电结束取出钎料放入清洗液清洗，观察镀层均 勻光滑致密，呈浅红色，具有铜的光泽，无颗粒状吸附物，吹干保存。可获得熔点为535°C的 薄带复合钎料。此钎料流动性较好，但接头强度和耐蚀性稍差。实施例2
按照配方(质量百分含量)为，Al:82%,Si :ll%,Cu 7% Sr 0. 03%,La 0. 03%。 原料为电解铝、晶体硅，电解Cu，以及La，Sr等稀土。称取相应的质量置于真空电阻熔炼炉 中，熔炼温度为660°C，在钢模中熔炼浇注成合金锭。将合金锭表面打磨干净，然后在薄带轧 机上逐级轧制成厚度为0. Imm,宽度为200mm的薄带。轧制好的薄带分别进入温度为25°C的 NaOH槽、HCl槽以及80°C热水中清洗，待表面氧化层洗净后进入硫酸铜镀槽，在25 30°C 的温度下，置于电镀槽中作为阴极，槽中施加2 5V直流电，通电20 30分钟。期间阴极 的钎料面轮换正对阳极，并持续搅拌溶液。通电结束取出钎料放入清洗液清洗，观察镀层均 勻光滑致密，呈浅红色，具有铜的光泽，无颗粒状吸附物，吹干保存。可获得熔点为547°C的 薄带复合钎料。此钎料有较低的熔点和较高的接头强度，综合性能好。实施例3按照配方(质量百分含量)为，Al:87%,Si :9%,Cu 4% Sr 0. 03%, La 0.03%。 原料为电解铝、晶体硅，电解Cu，以及La，Sr等稀土。称取相应的质量置于真空电阻熔炼炉 中，熔炼温度为660°C，在钢模中熔炼浇注成合金锭。将合金锭表面打磨干净，然后在薄带轧 机上逐级轧制成厚度为0. Imm,宽度为200mm的薄带。轧制好的薄带分别进入温度为25°C的 NaOH槽、HCl槽以及80°C热水中清洗，待表面氧化层洗净后进入硫酸铜镀槽，在25 30°C 的温度下，置于电镀槽中作为阴极，槽中施加2 5V直流电，通电20 30分钟。期间阴极 的钎料面轮换正对阳极，并持续搅拌溶液。通电结束取出钎料放入清洗液清洗，观察镀层均 勻光滑致密，呈浅红色，具有铜的光泽，无颗粒状吸附物，吹干保存。可获得熔点为562°C的 薄带复合钎料。此钎料接头强度高，耐蚀性好，但熔点稍高，仍能满足要求。采用本发明生产的钎料的性能见下表
流布面积母材熔蚀深度 (mm2)浸润角(° )接头抗拉强度(MPa)
(mm)
320150^2Λ6权利要求
一种低熔点铝基钎料，按质量百分数计，其组分为Si 9.0～13％，Al 78～87％，Cu 4～9％，Sr 0.03％，La 0.03％。
2.低熔点铝基钎料的制备方法，按权利要求1所述组分将称好的组分在真空熔炼炉中 熔炼成母合金锭，在轧机上将母合金锭轧制成0. Imm厚，宽度为200mm的薄带，轧制好的薄 带先后进入NaOH槽、HCl槽和热水中清洗，待表面氧化层洗净后进入硫酸铜镀槽，在25 30°C的温度下，置于电镀槽中作为阴极，槽中施加2 5V直流电，通电20 30分钟；期间 阴极的钎料面轮换正对阳极，并持续搅拌溶液；通电结束取出钎料放入清洗液清洗，吹干。
全文摘要
一种低熔点铝基钎料及其制备方法，其低熔点铝基钎料，按质量百分数计，其组分为Si 9.0～13％，Al 78～87％，Cu 4～9％，Sr 0.03％，La 0.03％；低熔点铝基钎料的制备方法为，按上述组分将称好的组分在真空熔炼炉中熔炼成母合金锭，在轧机上将母合金锭轧制成0.1mm厚，宽度为200mm的薄带，轧制好的薄带先后进入NaOH槽、HCl槽和热水中清洗，待表面氧化层洗净后进入硫酸铜镀槽，在25～30℃的温度下，置于电镀槽中作为阴极，槽中施加2～5V直流电，通电20～30分钟；期间阴极的钎料面轮换正对阳极，并持续搅拌溶液；通电结束取出钎料放入清洗液清洗，吹干。
文档编号C25D3/38GK101817128SQ20091002232
公开日2010年9月1日 申请日期2009年4月21日 优先权日2009年4月21日
发明者俞伟元, 刘安华, 张凌云, 曹金山, 李培, 汤富领, 王洪礼, 路文江 申请人:兰州理工大学