一种高强度铝合金中温钎焊钎料及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102513721A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102513721A(43)申请公布日2012.06.27(21)申请号201110433157.X(22)申请日2011.12.22(71)申请人浙江大学地址310058浙江省杭州市西湖区余杭塘路388号(72)发明人罗伟严密黄鹏史佩珍林坤王成林白国华王博(74)专利代理机构杭州求是专利事务所有限公司33200代理人周烽(51)Int.Cl.B23K35/28(2006.01)B23K35/40(2006.01)权利要求书权利要求书11页页说明书说明书55页页(54)发明名称一种高强度铝合金中温钎焊钎料及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种高强度铝合金中温钎料及其制备方法，该钎料的化学成分及其质量百分比为：5.0~7.0%Si、10.0~12.0%Cu、3.0~4.0%Ge、2.0~3.0%Ni，其余为Al；该钎料采用熔体快冷技术制备，熔化温度范围为514~538℃，钎焊温度540~560℃，适用于固相线高于560℃的铝合金的钎焊，特别适合于焊后需要固溶处理且固溶温度不高于530℃的可热处理强化铝合金，适用的钎焊方法有保护气氛钎焊、真空钎焊、感应钎焊、火焰钎焊等。采用该钎料配合QJ201钎剂气保护炉中钎焊6063铝合金，焊后接头进行T6热处理，钎焊接头剪切强度大于91MPa。CN102537ACN102513721A权利要求书1/1页1.一种高强度铝合金中温钎料，其特征在于，该钎料的化学成分及其质量百分比为：5.0~7.0%Si、10.0~12.0%Cu、3.0~4.0%Ge、2.0~3.0%Ni，其余为Al。2.根据权利要求1所述的高强度铝合金中温钎料，其特征在于，所述的Al、Si、Cu、Ge和Ni的纯度均大于99.6%左右。3.一种权利要求1和2所述的高强度铝合金中温钎料的制备方法，其特征在于，它的步骤如下：（1）采用纯度大于99.6%的Al、Si、Cu、Ge和Ni作为原材料，按照质量配比5.0~7.0%Si、10.0~12.0%Cu、3.0~4.0%Ge、2.0~3.0%Ni，其余为Al取材，放入真空感应熔炼炉中，抽取真空至3.0~4.0×10-3Pa后，充入0.05MPa的纯氩气进行感应熔炼，充分合金化后浇注到炉内的水冷铜模中，得到成分均匀的母合金铸锭；（2）将母合金铸锭破碎成小块后放入真空旋淬系统中的石英管中，启动真空旋淬系统，抽取感应炉腔真空至3.0~4.0×10-3Pa后充入0.05MPa的纯氩气保护，采用高频感应加热石英管中的母合金使其熔化，合金完全熔化后保温6~8秒，用纯氩气把熔融的合金液通过石英管底部孔径为0.8~1.0mm的小孔喷射注入旋淬系统中的水冷铜模中，喷射压力差0.08~0.1MPa，制得丝状高强度铝合金中温钎料。2CN102513721A说明书1/5页一种高强度铝合金中温钎焊钎料及其制备方法技术领域[0001]本发明属于铝合金的焊接连接技术领域，尤其涉及一种高强度铝合金中温钎焊钎料及其制备方法。背景技术[0002]铝合金具有比强度高、耐腐蚀性好、易成型，并具有良好导电导热性等优良特性，广泛应用于航空航天、船舶、电力输送、石化、汽车、电子等军用和民用工业领域。钎焊是铝合金连接最常用的方法之一，具有钎焊件变形小、钎焊缝成形美观等优点，特别适合于制造复杂的铝合金构件。铝合金钎焊使用最广泛的钎料为Al-Si系钎料，它以A1-Si共晶成分（Al-12.6Si）为基础，该共晶合金具有良好的润湿性、流动性、钎焊接头的抗腐蚀性和可加工性，且钎焊接头强度高。但Al-Si系钎料熔点较高(Al-12.6Si共晶温度为577℃)，钎焊时钎焊温度多在600℃以上，无法满足许多固相线温度较低的铝合金的钎焊要求。另外，过高的钎焊温度极易造成铝合金母材发生过烧、溶蚀等现象，从而降低钎焊接头的性能。因此，研究开发熔点较低、强度较高，且具有一定抗腐蚀性能的铝合金钎料是铝合金钎焊发展的必然。钎料熔点的降低，拓宽了钎焊在铝合金连接上的应用，降低了钎焊温度，有效提高钎焊的可控性，避免钎焊时铝合金母材的溶蚀和晶粒长大，获得高质量的钎焊接头，同时也可以降低能源消耗，提高钎焊生产效率和降低生产成本。[0003]钎料的性能取决于其成分和组织。Al-Si共晶合金的共晶温度为577℃，Al-Cu-Si共晶合金（Al-28Cu-5.5Si）的共晶温度为524℃，添加Cu，可较大幅度降低Al-Si系钎料的熔点，如Al-9.6Si-20Cu的熔化温度范围为522~536℃，但Cu加入量多会使材料变脆及钎焊时出现对母材的溶蚀，很难得到性能优良的钎焊接头；添加Ge，可显著降低钎料的熔点，这主要和Al-Ge共晶合金（Al-51.6Ge）的共晶温度424