一种铝基钎料、制备方法及其应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113020838A(43)申请公布日2021.06.25(21)申请号202110366438.1(22)申请日2021.04.06(71)申请人南昌航空大学地址330063江西省南昌市丰和南大道696号(72)发明人杨成刚钱文黄永德吴集思张强(74)专利代理机构北京东方盛凡知识产权代理事务所(普通合伙)11562代理人张雪(51)Int.Cl.B23K35/28(2006.01)B23K35/40(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图1页(54)发明名称一种铝基钎料、制备方法及其应用(57)摘要本发明公开了一种铝基钎料、制备方法及其应用，属于铝合金焊接材料技术领域，按质量百分比计，包括如下组分：Si9.5％～10.5％，Cu5.5％～6.5％，Mg1.5％～2.5％，Zn14.5％～15.5％，Sn5.5％～6.5％，Ti0.04％～0.06％，Zr0.15％～0.2％，RE0.2％～0.4％，余量为Al，钎料的熔化温度范围为445.59～514.70℃。适用于铝合金的中温钎焊。LF2铝合金在炉中钎焊时采用该材料，剪切强度大于101MPa，接头强度系数达到母材的80％。CN113020838ACN113020838A权利要求书1/1页1.一种铝基钎料，其特征在于，按照质量百分比计，包括如下组分：Si9.5％～10.5％，Cu5.5％～6.5％，Mg1.5％～2.5％，Zn14.5％～15.5％，Sn5.5％～6.5％，Ti0.04％～0.06％，Zr0.10％～0.2％，RE0.2％～0.4％余量为Al。2.根据权利要求1所述的一种铝基钎料，其特征在于，稀土元素RE为混合稀土。3.根据权利要求1所述的一种铝基钎料，其特征在于，所述用于钎焊的快速凝固铝基钎料厚度为箔带钎料，厚度为20μm～100μm。4.根据权利要求1所述的一种铝基钎料，其特征在于，所述用于钎焊的快速凝固铝基钎料熔化温度为445.59～514.70℃。5.一种如权利要求1～4任一项所述的铝基钎料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)配料：按设计好的化学成分配比称取原料Al‑50Cu、Al‑10Zr、Al‑10Ti、Al‑20Mg、Al‑20Si、Al‑10RE、Al‑90Zn中间合金以及纯度均为99.99％的铝、锡进行配料；(2)真空环境下熔炼：将步骤(1)的全部配料放入熔炼装置内，将所述熔炼装置真空度抽至6×10‑2Pa～8×10‑3Pa，然后向熔炼真空室内通入保护气，再将炉温设置为750～800℃，直至配料全部熔化后，并在高频电磁震荡下保温5～10分钟；(3)快速冷却制得母合金：当熔体保温5～10min后，浇入液氮冷却环境下的模具中，制得母合金；(4)制备铝基钎料：将母合金放入真空单棍旋淬喷铸及熔体抽拉联合系统中，将真空度抽至4～6Pa，对母合金加热，使其完全融化；采用高纯氩气将熔融的母合金吹铸在表面光洁的高速旋转的紫铜上，通过控制喷嘴高度为1mm～2mm，制得铝基钎料。6.根据权利要求5所述的铝基钎料的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述保护气包括高纯氮气、氩气或氦气。7.一种如权利要求1～4任一项所述的铝基钎料在铝合金中温钎焊中的应用。2CN113020838A说明书1/6页一种铝基钎料、制备方法及其应用技术领域[0001]本发明涉及铝合金焊接材料技术领域，特别是涉及一种铝基钎料、制备方法及其应用。背景技术[0002]铝及其合金是有色金属中应用最广泛的结构材料，具有密度小、强度高和耐腐蚀等优点，因而广泛应用于建筑施工、机械设备、交通运输、电气、船舶、化工、航空航天和军事工业等领域。铝及铝合金的广泛应用对铝及铝合金的连接技术提出了新的要求，钎焊是铝合金连接最常用的方法之一，钎焊材料和钎焊技术的发展很大程度上决定了铝及铝合金在相应领域的应用程度。尤其是随着重要铝合金部件的结构精密复杂化，需要采用真空钎焊这一精密的焊接方法，因此对铝合金真空钎料的要求就越来越高。[0003]铝合金低密度，高比强、高比刚度及优良的导热性以及良好的抗应力腐蚀性能，在航空、航天、汽车等工业领域得到了广泛应用。随着高新技术领域的不断发展，对铝合金结构件的力学性能也提出了更高层次的要求。传统的铝合金钎料熔点相对较高，成分也很容易出现不均匀的现象。从实际应用角度看，高温钎料仅适用于液相线较高的母材，对于液相线较低的母材说，实现可靠连接比较困难。发明内容[0004]本发明的主要目的在于提供一种用于钎焊的快速凝固铝基钎料，实现对铝合金中低温钎焊，通过添加一些合金元素以降低钎料的熔点，采用快速凝固技术制备均匀的钎料，以提高焊接接头力学性能。[0005]为实现上述目的，本发明提供了如下方案：[0006]