CN101439449A - 一种铝及铝合金钎焊用无腐蚀钎剂 - Google Patents
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Abstract
一种铝及铝合金钎焊用无腐蚀钎剂。本发明所述的铝及铝合金钎焊用钎剂按质量百分比计,由以下成分组成:氟化铯:32.0~34.0、氟化铝:44.0~46.5、氟化钾:20.5~23.5,氟化锡、氟化锌或氟化锂中的一种、两种或三种:0.5~2.5。本发明的无腐蚀钎剂是一种熔点较低、钎焊性能较好的无腐蚀铝钎剂。
Description
技术领域
本发明涉及一种钎焊材料,特别涉及一种焊接铝及铝合金的无腐蚀钎剂。
背景技术
用于铝及铝合金的硬钎焊的无腐蚀钎剂有Nocolok钎剂和氟化铯-氟化铝系钎剂。Nocolok钎剂熔点558℃,配合铝硅共晶钎料(熔点577℃),操作温度为600℃,只能应用于纯铝及3003等少数铝合金的焊接。绝大多数的铝合金由于过烧温度低于600℃而不能用Nocolok钎剂,而且,该钎剂不适合配合粉状钎料进行火焰钎焊。氟化铯-氟化铝系钎剂,操作温度在500℃左右,可钎焊绝大部分铝合金。由于该钎剂含有的氟化铯的摩尔比高达58,其市场价格昂贵,致使氟化铯-氟化铝系钎剂仅少量用于铝及铝合金的补焊,而无法广泛应用于大规模的生产实际。
陈荣等在第十届全国相图学术会议上的报告《中温铝钎剂相关三元熔盐体系研究》及《Journal of Solid State Chemistry 161》,80-84(2001)上发表的论文“Investigation of the Ternary System AlF3-KF-CsF”中均论及氟化铯-氟化铝-氟化钾系钎剂。该三元体系有低于500℃的温区,与CsF-AlF3系相比,这个温区含CsF摩尔量较低,因此推断可以节约钎剂的成本。但文献只是从理论方面推测该钎剂的可行性,并没有从实际应用方面做深入研究。事实上,如果钎焊温度不超过540~550℃,大多数铝合金是安全的。在这种情况下选择相应的钎料是不困难的。这样,就要求钎剂的熔化温度低于530~540℃。在铝及铝合金焊接行业中,研发一种熔化温度低于530~540℃,其流动性、填缝性及强度等钎焊性能均该好,成本相对低廉的无腐蚀铝钎剂是急待解决的关键技术难题。
发明内容
本发明的目的在于解决上述存在的问题,提供一种熔点较低、钎焊性能较好的无腐蚀铝钎剂。
本发明所述的铝及铝合金钎焊用钎剂按质量百分比计,由以下成分组成:氟化铯:32.0~34.0、氟化铝:44.0~46.5、氟化钾:20.5~23.5,氟化锡、氟化锌或氟化锂中的一种、两种或三种:0.5~2.5。
在氟化铯-氟化铝-氟化钾系钎剂中加入氟化锡、氟化锌和氟化锂中的一种或几种,降低了母材的表面张力,使产品在焊接过程中具有良好的流动性和较强的去膜能力,剪切强度增大。
试验表明,本发明钎剂熔程为490~510℃,钎焊温度为540~600℃,和不同的含铝钎料相配合,适用于有氮气保护炉中钎焊、火焰钎焊和炉中钎焊,可对多数铝合金实施钎焊。本发明制备工艺简单,成本较低。
具体实施方式
本发明所述的钎剂,以表1的质量百分比计,取分析纯的氟化铯、氟化铝、氟化钾、氟化锡、氟化锌和氟化锂,按比例充分研磨,混合均匀,过100目筛网,所得白色干粉,即为本发明钎剂。配合70∶30的锌铝钎料,实施例1~4火焰钎焊铝合金4047-铝合金6063;实施例5~7空气炉中钎焊铝合金2117-铝合金4047,钎焊温度为540~550℃,测得剪切强度列于表1。
表1
实施例 | 氟化铯 | 氟化铝 | 氟化钾 | 氟化锡 | 氟化锌 | 氟化锂 | 剪切强度(MPa) |
1 | 33.0 | 45.0 | 21.0 | 1.0 | 29 | ||
2 | 32.5 | 45.5 | 20.5 | 1.0 | 0.5 | 32 | |
3 | 32.5 | 44.0 | 21.5 | 1.0 | 0.5 | 0.5 | 36 |
4 | 32.0 | 44.0 | 21.5 | 0.5 | 1.0 | 1.0 | 38 |
5 | 32.0 | 44.0 | 23.0 | 1.0 | 40 | ||
6 | 32.0 | 44.0 | 22.5 | 1.0 | 0.5 | 44 | |
7 | 32.0 | 44.0 | 22.0 | 1.0 | 0.5 | 1.0 | 46 |
Claims (1)
1.一种铝及铝合金钎焊用无腐蚀钎剂,其特征是按质量百分比计,由以下成分组成:氟化铯:32.0~34.0、氟化铝:44.0~46.5、氟化钾:20.5~23.5,氟化锡、氟化锌或氟化锂中的一种、两种或三种:0.5~2.5。
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