一种应用于铝铜异种材料焊接的自钎剂钎料及焊接方法.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CN112975204A(43)申请公布日2021.06.18(21)申请号202110305954.3(22)申请日2021.03.23(71)申请人浙江永旺焊材制造有限公司地址321016浙江省金华市婺城区秋滨街道南二环西路3188号A5幢(72)发明人盛婕盛永旺汪彬蒋飞禄吴文彬金建风(74)专利代理机构浙江千克知识产权代理有限公司33246代理人田静(51)Int.Cl.B23K35/28(2006.01)B23K1/00(2006.01)权利要求书2页说明书5页(54)发明名称一种应用于铝铜异种材料焊接的自钎剂钎料及焊接方法(57)摘要本发明公开一种应用于铝铜异种材料焊接的自钎剂钎料，按照质量份数包括以下物质：70份至80份Al；4份至8份Si；9份至12份Cu；20份至30份Zn；12份至18份Sn；2份至8份Bi；1份至3份P；本发明还公开了焊接方法，包括以下步骤：步骤一、分别去除铝焊件和铜焊件表面的氧化层；步骤二、经过步骤一的铝焊件表面涂覆有所述的钎料得预置层；经过步骤一的铜焊件表面涂覆有金属过渡层；步骤三、将经过步骤二的铝焊件和铜焊件定位，焊接，退火，得目标产品；该发明将无需钎剂的钎料预置于铝焊件配合铜焊件表面的金属过渡层，焊接，钎料的润湿性好，无钎剂残留，钎缝品质高。CN112975204ACN112975204A权利要求书1/2页1.一种应用于铝铜异种材料焊接的自钎剂钎料，其特征在于：按照质量份数包括以下物质：Al70份至80份；Si4份至8份；Cu9份至12份；Zn20份至30份；Sn12份至18份；Bi2份至8份；P1份至3份。2.如权利要求1所述的一种应用于铝铜异种材料焊接的自钎剂钎料，其特征在于：按照质量份数还包括：碳纳米管2份至5份。3.如权利要求1所述的一种应用于铝铜异种材料焊接的自钎剂钎料，其特征在于：按照质量份数还包括：稀土金属4份至6份。4.如权利要求1所述的一种应用于铝铜异种材料焊接的自钎剂钎料，其特征在于：按照质量份数包括以下物质：Al76份至78份；Si5份至6份；Cu9.5份至10.5份；Zn25份至27份；Sn15份至17份；Bi4份至5份；P2.2份至2.5份；碳纳米管3份至4份；稀土金属4.6份至5.2份。5.一种铝铜异种材料焊接方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一、分别去除铝焊件和铜焊件表面的氧化层；步骤二、经过步骤一的铝焊件表面涂覆有权1至权4任一项所述的钎料得预置层；经过步骤一的铜焊件表面涂覆有金属过渡层；步骤三、将经过步骤二的铝焊件和铜焊件定位，焊接，退火，得目标产品。6.如权利要求5所述焊接方法，其特征在于：所述预置层的厚度为0.1mm至3mm。7.如权利要求5所述焊接方法，其特征在于：所述金属过渡层由Ni构成；Ni与预置层中Al的质量比为1：（4至6）。8.如权利要求5所述焊接方法，其特征在于：预置层和金属过渡层分别通过冷喷涂获得。9.如权利要求5所述焊接方法，其特征在于：焊接的采用激光熔钎焊；令激光束与钎料层成90º夹角，采用纯氩气双面保护，保护气流量为15L/min。2CN112975204A权利要求书2/2页10.如权利要求5所述焊接方法，其特征在于：退火温度为460℃至500℃。3CN112975204A说明书1/5页一种应用于铝铜异种材料焊接的自钎剂钎料及焊接方法技术领域[0001]本发明涉及铝铜异种材料连接技术领域，特别是涉及一种应用于铝铜异种材料焊接的自钎剂钎料及焊接方法。背景技术[0002]现代工业生产中，需要将不同性能的材料焊接成复合零部件，以期达到既能满足各种性能要求，又能节约贵重材料，降低生产成本的目标。Cu及其合金具有优良的塑性、导热、导电和耐腐蚀性能，但Cu及其合金在我国属于稀缺金属，价格相对昂贵。Al及其合金具有密度低、强度高、耐腐蚀、热导和电导率高以及加工性能良好等特点，价格比Cu便宜。因此将Cu、Al及其合金连接制成复合接头，不但能减轻构件的重量、节约贵重金属材料，而且能发挥各自的性能优势。Al/Cu异种金属的连接部件广泛应用于制冷、电力、化工和航空航天工业中，具有广泛的实际应用前景。[0003]Al、Cu二者存在较大的物理及化学性能上的差异。工业纯Al的熔点为660℃，工业纯Cu的熔点为1083℃；Al和Cu在液态无限互溶，而在固态下固溶度有限；Al、Cu的熔化潜热和膨胀系数相差很大。采用传统熔化焊的方法焊接Al/Cu接头时，无法克服Al和Cu的物理及化学性质相差大、接头易氧化、在钎缝区形成脆性金属间化合物和气孔等难题。激光焊能减少金属间化合物的生成，但焊接过程产生大的温度梯度，易形成较高的残余应力，影响接头的力学性能。采用固态焊接的搅拌摩擦焊时，相对容易