一种铝/铜钎焊用Zn-Al-Cu基钎料及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103317253A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103317253103317253A(43)申请公布日2013.09.25(21)申请号201310216081.4(22)申请日2013.06.03(71)申请人北京科技大学地址100083北京市海淀区学院路30号申请人珠海格力电器股份有限公司(72)发明人黄继华羊浩杨文静王奇李德华曹珍珍(74)专利代理机构北京金智普华知识产权代理有限公司11401代理人皋吉甫(51)Int.Cl.B23K35/26(2006.01)B23K35/40(2006.01)权利要求书1页权利要求书1页说明书4页说明书4页(54)发明名称一种铝/铜钎焊用Zn-Al-Cu基钎料及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种铝/铜钎焊用Zn-Al-Cu基钎料及其制备方法，该钎料可用于铝/铜异种金属的炉中和火焰钎焊。本发明钎料成分的质量百分比为：铝5~16%、铜3.5~12%、锗0.5~5%、钛0.01~0.1%、锶0.01~0.2%、稀土镧或铈0.01~0.1%，余量为锌，该钎料熔点为370℃~410℃。所述钎料可在覆盖剂保护下，采用单质Al（99.995%）、Cu（99.99%）、Zn（99.99%）、Ge（99.99%）和中间合金Al-10Ti、Al-10Sr、Al-10La或Al-10Ce熔炼而成。采用该钎料钎焊的Al/Cu接头强度较高，抗腐蚀性能好。CN103317253ACN103725ACN103317253A权利要求书1/1页1.一种铝/铜钎焊用Zn-Al-Cu基钎料，其特征是钎料中成分的质量百分比为：铝5~16%、铜3.5~12%、锗0.5~5%、钛0.01~0.1%、锶0.01~0.2%、稀土镧或铈0.01~0.1%，余量为锌。2.根据权利要求1所述的一种铝/铜钎焊用Zn-Al-Cu基钎料，其特征是其成分的质量百分比为：铝5~7%、铜3.5~6%、锗0.5~5%、钛0.01~0.1%、锶0.01~0.2%、稀土镧或铈0.01~0.1%，余量为锌。3.根据权利要求1所述的一种铝/铜钎焊用Zn-Al-Cu基钎料，其特征是其成分的质量百分比为：铝12~16%、铜8~10%、锗0.5~5%、钛0.01~0.1%、锶0.01~0.2%、稀土镧或铈0.01~0.1%，余量为锌。4.根据权利要求1或2所述的一种铝/铜钎焊用Zn-Al-Cu基钎料的制备方法，其特征在于制备步骤如下：（1）原料计算：按钎料成分计算熔炼所需单质Al、Cu、Zn、Ge和中间合金Al-10Ti、Al-10Sr、Al-10La或Al-10Ce的质量百分比；（2）配料：将单质99.995%Al、99.99%Cu、99.99%Zn、99.99%Ge按步骤（1）计算所得的质量百分比进行配料；（3）覆盖剂的添加：将配料完毕的单质Al、Cu、Zn、Ge放入陶瓷坩埚中，在坩埚中倒入熔融的覆盖剂至金属单质完全被覆盖，覆盖剂为质量比为1:1的NaCl和KCl；（4）Zn-Al-Cu-Ge合金的熔炼：将放有金属单质和覆盖剂的坩埚置入720℃~730℃的坩埚炉中加热，坩埚中单质Al、Cu、Zn、Ge熔化后，用石英棒搅拌金属液至均匀；（5）中间合金的加入：将炉温升至730℃~750℃，按步骤1计算所得结果在金属液中依次加入Al-10Ti、Al-10Sr、Al-10La或Al-10Ce中间合金；（6）钎料合金的保温：将炉温降至700℃~720℃进行保温，保温20~40分钟，每隔5~10分钟用石英棒搅拌一次；（7）钎料冷却及取出：合金液保温结束后，将坩埚从炉中取出，置于空气中冷却后，去除覆盖剂取出钎料待用。2CN103317253A说明书1/4页一种铝/铜钎焊用Zn-Al-Cu基钎料及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种铝/铜钎焊用Zn-Al-Cu基钎料及其制备方法，属于铝/铜异种金属的钎焊材料领域。背景技术[0002]铝的导电、导热和耐腐蚀性能与铜接近，韧性、折弯性能优于铜，且密度不到铜的三分之一，价格远低于铜。在制冷行业中实现“铝代铜”，能在不降低产品性能的前提下，明显降低产品的成本与能耗。在制冷产品中，管路与管路，管路与器件之间的连接大多采用钎焊的工艺方法，能否研发出合适的铝/铜钎焊用钎料，是影响“铝代铜”能否实现的关键因素之一。目前，用于Al/Cu钎焊的钎料有Al-Si系、Sn-Zn系和Zn-Al系。[0003]夏春智等选用Al-12Si（E4047）钎料，采用真空钎焊工艺，获得了Al/Cu异种接头，发现钎缝与铜母材界面处存在两种金属间化合物层，为Cu3Al2和CuAl2，其显微硬度也远高于其他钎缝区域（ChunzhiXia,etal.Microstructurea