一种提高钎缝强度的钎焊方法及其钎焊炉.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102744481A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102744481A(43)申请公布日2012.10.24(21)申请号201210267735.1B23K3/08(2006.01)(22)申请日2012.07.31B23K35/24(2006.01)(71)申请人郑州机械研究所地址450001河南省郑州市高新区枫杨街10号(72)发明人裴夤崟龙伟民沈元勋周许升于新泉程亚芳温慧娟黄成志潘世师张冠星(74)专利代理机构郑州异开专利事务所(普通合伙)41114代理人王霞(51)Int.Cl.B23K1/008(2006.01)B23K3/00(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书44页页附图附图11页(54)发明名称一种提高钎缝强度的钎焊方法及其钎焊炉(57)摘要本发明公开了一种提高钎缝强度的钎焊方法，首先选择使用含有铁磁性金属粉的锡基钎料；施焊时，将铜母材和待焊母材表面处理干净，将上述钎料置于铜母材和待焊母材之间，然后加热钎焊接头，使钎料熔化；与此同时，在靠近铜母材一侧施加强磁场，磁场方向垂直于母材并朝向铜母材方向，这时熔融钎料中的铁磁性金属粉在磁场作用下向铜母材侧界面处偏聚，最终在铜母材表面形成一层金属保护层，然后将钎焊在一起的工件冷却即可。为便于上述钎焊作业，本发明还提供了一种专用的钎焊炉。采用本发明的钎焊方法所形成的金属保护层与电镀镍、金相比，成本低，工艺简单，钎料中添加的镍、铁、钴粉末颗粒成为异质形核点，细化钎料晶粒，提高了钎焊接头的强度。CN102748ACN102744481A权利要求书1/1页1.一种提高钎缝强度的钎焊方法，其特征在于：首先选择使用含有铁磁性金属粉的锡基钎料；施焊时，将铜母材和待焊母材表面处理干净、涂上钎剂，将上述钎料置于铜母材和待焊母材之间，然后加热钎焊接头，使钎料熔化；与此同时，在靠近铜母材一侧施加强磁场，磁场方向垂直于母材并朝向铜母材方向，这时熔融钎料中的铁磁性金属粉在磁场作用下向铜母材侧界面处偏聚，最终在铜母材表面形成一层金属保护层，然后将钎焊在一起的工件冷却即完成钎焊作业。2.根据权利要求1所述的提高钎缝强度的钎焊方法，其特征在于：所述铁磁性金属粉可以采用下述方法向锡基钎料中添加：a、在制备锡焊膏过程中添加适量的铁磁性金属粉；或b、在制备药芯锡焊丝时，将药芯换成铁磁性金属粉，制备出带铁磁性金属粉芯的焊丝；或c、在熔炼锡基钎料的过程中添加铁磁性金属粉，待钎料熔化后搅拌均匀，钎料铸锭凝固后，即可得到含有金属粉的钎料基体。3.根据权利要求1或2所述的提高钎缝强度的钎焊方法，其特征在于：所述铁磁性金属粉包括镍或/和铁或/和钴粉末；所述添加铁磁性金属粉的质量为钎料质量的5%-10%。4.专用于权利要求1所述方法中的钎焊炉，它包括炉体（1）以及置于炉体（1）内的托板（2），其特征在于：在靠近托板（2）的炉体（1）外设置有钕铁硼磁增强体（3），所述钕铁硼磁增强体（3）上缠绕有导电线圈（4），所述导电线圈（4）的头、尾两端分别与电源开关（5）电连接。2CN102744481A说明书1/4页一种提高钎缝强度的钎焊方法及其钎焊炉技术领域[0001]本发明涉及金属材料之间的钎焊方法，尤其是涉及一种铜合金软钎焊时提高钎缝强度的钎焊方法，本发明还涉及专用于该方法中的钎焊炉。背景技术[0002]钎焊是金属材料连接的重要方法之一，广泛应用于航空航天、电子工业、家电行业和仪表制造等领域。软钎焊是采用液相线温度在450℃以下的钎料进行的钎焊，软钎料大多数是锡基钎料，锡铅钎料是最常用的软钎料，锡基钎料还包括无铅钎料，主要替代含铅钎料应用于电子、食品、医疗等行业。[0003]正常对铜合金进行软钎焊时，铜与熔融态的锡基钎料很容易发生界面反应，生成金属间化合物，如熔融态的锡与铜反应形成Cu6Sn5、Cu3Sn，这些金属间化合物的粘附力非常小，一般还非常脆，容易引起局部脆化，导致钎焊接头失效，有些金属间化合物（如Cu6Sn5）在高温下容易长大，形成金属间化合物层，也容易引起接头失效，使钎焊接头的可靠性降低。[0004]为提高钎焊接头的强度，一般采用在铜母材表面电镀镍、金等金属，这样虽然可以避免锡基钎料与铜母材反应生成过多的金属间化合物，然而镀层镍、金的价格昂贵，使电镀工艺的成本高昂。发明内容[0005]本发明的目的在于针对上述现有技术中存在的不足，提供一种利用磁控偏析原理提高钎缝强度的焊接方法，本焊接方法得到的钎缝连接强度高，成本低；为简化操作，本发明还提供了该方法中专用的钎焊炉。[0006]为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：本发明所述的提高钎缝强度的钎焊方法，首先选择使用含有铁磁性金属粉的锡基钎料；施焊时，将铜母材和待焊母材表面处理干净、涂上钎剂