一种具有良好耐腐蚀性能的铝铜钎焊材料的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种具有良好耐腐蚀性能的铝铜钎焊材料，属于新材料技术领域。
【背景技术】
[0002]近年来，由于铜资源短缺导致铜价居高不下，为了降低成本，在制冷、电力传输、机械制造、电子制造等行业中采用导电性和导热性与铜较接近的铝代替铜。在铝代铜的应用中，铝铜异种金属连接的问题尤为重要。
[0003]目前，铝铜钎焊的主要方式是硬钎焊(钎焊温度高于450°C)，使用铝硅系钎料，例如Al-12.6wt.%Si共晶钎料(共晶温度577°C)及添加第三组元的钎料，通常采用真空加热或自动火焰加热。但是，硬钎焊存在着许多不足:1)铝的熔点为660°C，钎焊温度控制不当，铝管会局部融化导致管壁变薄，此外，较高的钎焊温度会加剧钎焊接头的烧蚀，特别是铝侧的烧蚀更加严重，从而影响了钎焊接头的力学性能；2)钎焊温度一般在500°C以上，Al、Cu原子扩散比较快，容易形成脆性的CuA12金属间化合物，导致钎焊接头强度降低；3)—般使用腐蚀性强的钎剂去除铝表面的氧化膜，钎焊后钎剂的残渣具有强烈的腐蚀性，对钎焊接头造成腐蚀且难于清理；4)真空钎焊、火焰钎焊对技术要求较高，钎焊接头的质量不能保证。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于，提供一种具有良好耐腐蚀性能的铝铜钎焊材料，对基体材料的氧化和烧蚀作用小；可以根据具体情况选用不同的钎料，得到不同强度以及不同工作温度需求的钎焊接头，适应性强、灵活性好，可以满足新形势下环境保护对钎焊无铅化的要求。
[0005]本发明提供的一种具有良好耐腐蚀性能的铝铜钎焊材料，钎焊材料按质量百分比计包括以下组分:Zn:7-8.5%，Al:0.2-0.49%，Ag:0.55-0.7%，P:0-0.1%，N1:0_1%，Bi:
5.5-8.5%，稀土元素:1.35-2.25%，其余为 Sn。
[0006]本发明的进一步限定技术方案:前述的具有良好耐腐蚀性能的铝铜钎焊材料，所述稀土元素的化学成分质量百分含量为:Nd: 13-17%，Er:8_14%，Pr:0_9%，Dy:0_5%，余量为La ο
[0007]前述的具有良好耐腐蚀性能的铝铜钎焊材料，所述钎焊材料按质量百分比计包括以下组分:Ζη:7%，Α1:0.2%，Ag:0.55%，P:0.1%，N1:0.5%，B1:5.5%，稀土元素:1.85%，其余为Sn ;其中稀土元素的化学成分质量百分含量为:Nd:13%，Er:8%，Pr:3%，Dy:2%，余量为
Lb ο
[0008]进一步的，前述的具有良好耐腐蚀性能的铝铜钎焊材料，所述钎焊材料按质量百分比计包括以下组分:Ζη:8.5%，Al:0.49%，Ag:0.7%，P:0.1%，N1:1%，B1:8.5%，稀土元素:
2.25%，其余为Sn ;其中稀土元素的化学成分质量百分含量为:Nd:17%，Er:14%，Pr:9%，Dy:
5%，余量为La。
[0009]本发明的有益效果:本发明增加了钎料中Zn的含量，增大了 Al-Zn固溶区和铝基板的溶解程度，提高了其在铝界面上的结合强度，从而使铝铜钎焊接头具有良好的力学性能。钎料中Bi元素能够降低钎焊时液态钎料的表面张力，从而提高钎料在铝和铜基板上的润湿性，并且其在铝基板上的润湿性明显优于在铜基板上的润湿性；同时Bi的添加可有效降低钎料的熔点，A1或Ni元素的添加均提高了钎料的抗氧化性；同时，添加A1元素还可以明显细化钎料的微观组织，添加Ni元素还可以提高钎料的耐腐蚀性能。
【具体实施方式】
[0010]实施例1
本实施例提供一种具有良好耐腐蚀性能的铝铜钎焊材料，所述钎焊材料按质量百分比计包括以下组分:Zn:7%，Al:0.2%，Ag:0.55%，P:0.1%，N1:0.5%，B1:5.5%，稀土元素:
1.85%，其余为Sn ;其中稀土元素的化学成分质量百分含量为:Nd:13%，Er:8%，Pr:3%，Dy:2%，余量为La。
[0011]实施例2
本实施例提供一种具有良好耐腐蚀性能的铝铜钎焊材料，所述钎焊材料按质量百分比计包括以下组分:Zn:8.5%，Al:0.49%，Ag:0.7%，P:0.1%，N1:1%，B1:8.5%，稀土元素:
2.25%，其余为Sn ;其中稀土元素的化学成分质量百分含量为:Nd:17%，Er:14%，Pr:9%，Dy:5%，余量为La。
[0012]除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
【主权项】
1.一种具有良好耐腐蚀性能的铝铜钎焊材料，其特征在于:钎焊材料按质量百分比计包括以下组分:Zn:7-8.5%，Al:0.2-0.49%，Ag:0.55-0.7%，P:0-0.1%，N1:0_1%，Bi:.5.5-8.5%，稀土元素:1.35-2.25%，其余为 Sn。2.根据权利要求1所述的具有良好耐腐蚀性能的铝铜钎焊材料，其特征在于:所述稀土元素的化学成分质量百分含量为:Nd: 13-17%, Er:8_14%，Pr:0_9%，Dy:0_5%，余量为La。3.根据权利要求2所述的具有良好耐腐蚀性能的铝铜钎焊材料，其特征在于:所述钎焊材料按质量百分比计包括以下组分:Ζη:7%，Al:0.2%，Ag:0.55%，P:0.1%，N1:0.5%，Bi:.5.5%，稀土元素:1.85%，其余为Sn ;其中稀土元素的化学成分质量百分含量为:Nd:13%，Er:8%，Pr:3%，Dy:2%，余量为 La。4.根据权利要求2所述的具有良好耐腐蚀性能的铝铜钎焊材料，其特征在于:所述钎焊材料按质量百分比计包括以下组分:Zn:8.5%，Al:0.49%，Ag:0.7%，P:0.1%，N1:1%，Bi:.8.5%，稀土元素:2.25%，其余为Sn ;其中稀土元素的化学成分质量百分含量为:Nd:17%，Er:14%，Pr:9%，Dy:5%，余量为 La。
【专利摘要】本发明公开了一种具有良好耐腐蚀性能的铝铜钎焊材料，钎焊材料按质量百分比计包括以下组分：Zn：7-8.5%，Al：0.2-0.49%，Ag：0.55-0.7%，P：0-0.1%，Ni：0-1%，Bi：5.5-8.5%，稀土元素：1.35-2.25%，其余为Sn。本发明增加了钎料中Zn的含量，增大了Al-Zn固溶区和铝基板的溶解程度，提高了其在铝界面上的结合强度，从而使铝铜钎焊接头具有良好的力学性能。钎料中Bi元素能够降低钎焊时液态钎料的表面张力，从而提高钎料在铝和铜基板上的润湿性，并且其在铝基板上的润湿性明显优于在铜基板上的润湿性。
【IPC分类】B23K35/26, B23K103/18
【公开号】CN105252162
【申请号】CN201510769279
【发明人】陶纪明
【申请人】镇江市锶达合金材料有限公司
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年11月12日