一种铝/铜钎焊用锌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*CN103317255A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103317255103317255A(43)申请公布日2013.09.25(21)申请号201310215569.5(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号北科大科技处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.B23K35/28(2006.01)C22C1/03(2006.01)权利要求书1页权利要求书1页说明书3页说明书3页(54)发明名称一种铝/铜钎焊用锌基钎料及其制备方法(57)摘要一种铝/铜钎焊用锌基钎料及其制备方法，可用于铝/铜异种金属的炉中和火焰钎焊，属于钎焊材料领域。本发明钎料成分的质量百分比为：铝22~28%、锡1~8%、镍0.1~0.3%、稀土镧0.01~0.1%，余量为锌。本发明中锌基钎料由单质Zn、Al、Sn、Ni和中间合金Al-La制成，制备步骤如下：1、原料计算及称量；2、Zn-Al-Sn-Ni合金的熔炼；3、中间合金Al-La的添加；4、保温；5、冷却及取出钎料。该钎料熔点为480℃~510℃，采用该钎料钎焊Al/Cu接头时，钎焊工艺性好，接头的抗腐蚀性能较好，接头强度较高。CN103317255ACN103725ACN103317255A权利要求书1/1页1.一种铝/铜钎焊用锌基钎料，其特征是本发明钎料成分的质量百分比为：铝22~28%、锡1~8%、镍0.1~0.3%、稀土镧0.01~0.1%，余量为锌。2.根据权利要求1所述的铝/铜钎焊用锌基钎料的制备方法，其特征在于制备方法包括以下具体步骤：（1）原料计算及称量：按钎料成分计算熔炼所需单质99.999%Zn、99.995%Al、99.999%Sn、99.9%Ni和中间合金Al-10La的质量百分比，并按计算结果称取所需单质和中间合金待用；（2）Zn-Al-Sn-Ni合金的熔炼：将步骤（1）中称量完毕的单质Zn、Al、Sn、Ni放入陶瓷坩埚中，并倒入熔融的覆盖剂至金属单质完全被覆盖，覆盖剂质量比为1:1的NaCl和KCl；将装有覆盖剂和单质金属的坩埚置入700℃~720℃的坩埚炉中加热，至坩埚内金属单质熔化；（3）中间合金Al-10La加入：将炉温升高至730℃~750℃，将步骤1中称量好的中间合金Al-10La加入坩埚内的合金液中，待中间合金熔入合金液后用石英棒进行搅拌，并保温10分钟；（4）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10分钟用石英棒搅拌一次坩埚内的合金液；（5）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。2CN103317255A说明书1/3页一种铝/铜钎焊用锌基钎料及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种铝/铜钎焊用锌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]在Al/Cu异种金属的钎焊领域，Zn-Al基钎料钎焊Al/Cu接头较Al基和Sn基钎料钎焊接头的抗剪切强度高，是一种较为理想的Al/Cu钎焊钎料。但Zn-Al钎料钎焊Al/Cu异种接头时，仍存在两个问题：（1）Zn-Al基钎料与Cu母材的润湿性较差（铺展面积较小），Al/Cu接头成型主要依靠钎料与Al母材之间的润湿完成，钎料的工艺性较差；（2）Zn-Al钎料的腐蚀电位低于Al、Cu两母材，易引起Al/Cu接头的电化学腐蚀，Zn-Al钎料钎焊Al/Cu接头的抗腐蚀性能较差。[0003]为了改善Zn-Al基钎料在Cu母材上的润湿性，张满等研究了Zn-Al钎料中Al含量对钎料在母材表面润湿性的影响；研究发现，随着Zn-Al钎料中Al含量的提高（15wt%~25wt%），钎料在Cu母材上的铺展面积逐渐增大（45mm2~60mm2），钎料与Cu母材的润湿性提高，钎料在Al母材上的铺展面积逐渐减小（250mm2~180mm2），钎料与Al母材的润湿性变差。可以看出，提高Zn-Al钎料中Al元素含量，能小幅改善钎料在Cu母材上的润湿性，却恶化了钎料在Al母材上的润湿性，使钎料的钎焊工艺性变差（张满，薛松柏，戴玮等.Al元素含量对Zn-Al钎料性能影响[J].焊接学报，2010,31（9）：93-96）。张满、薛松柏等还研究Ag元素对Zn-15Al钎料在母材上润湿性的影响；研究发现，随着Ag元素含量的提高（0~4wt%），Zn-15Al钎料在Al母材和Cu母材上的铺展面积均增大（Al上的铺展面积：260mm2~330mm2；Cu上的铺展面积：47mm