CN101817128A - 一种低熔点铝基钎料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种低熔点铝基钎料及其制备方法,其低熔点铝基钎料,按质量百分数计,其组分为:Si 9.0~13%,Al 78~87%,Cu 4~9%,Sr 0.03%,La 0.03%;低熔点铝基钎料的制备方法为,按上述组分将称好的组分在真空熔炼炉中熔炼成母合金锭,在轧机上将母合金锭轧制成0.1mm厚,宽度为200mm的薄带,轧制好的薄带先后进入NaOH槽、HCl槽和热水中清洗,待表面氧化层洗净后进入硫酸铜镀槽,在25~30℃的温度下,置于电镀槽中作为阴极,槽中施加2~5V直流电,通电20~30分钟;期间阴极的钎料面轮换正对阳极,并持续搅拌溶液;通电结束取出钎料放入清洗液清洗,吹干。

Description

一种低熔点铝基钎料及其制备方法
技术领域
本发明涉及低熔点铝基钎料的制备技术
背景技术
目前对于铝及铝合金的钎焊,特别是6063等锻铝、硬铝合金构件如:机载雷达天线等设备的钎焊,通常采用Al-Si二元合金钎料。该钎料熔点为577℃,钎焊温度约590℃,与6063铝合金的熔点接近,所以容易产生过烧或者熔蚀等焊接缺陷。通过Cu、Ge、Zn等合金元素的添加能降低Al-Si钎料熔点,但都使钎料变脆,钎料合金不能轧制成薄带,限制了钎料的使用范围。
发明内容
本发明的目的是提供一种低熔点铝基钎料及其制备方法。
本发明是一种低熔点铝基钎料及其制备方法,其中低熔点铝基钎料,按质量百分数计,其组分为:Si 9.0~13%,Al 78~87%,Cu 4~9%,Sr 0.03%,La0.03%。
低熔点铝基钎料的制备方法,按以上所述组分将称好的组分在真空熔炼炉中熔炼成母合金锭,在轧机上将母合金锭轧制成0.1mm厚,宽度为200mm的薄带,轧制好的薄带先后进入NaOH槽、HCl槽和热水中清洗,待表面氧化层洗净后进入硫酸铜镀槽,在25~30℃的温度下,置于电镀槽中作为阴极,槽中施加2~5V直流电,通电20~30分钟。期间阴极的钎料面轮换正对阳极,并持续搅拌溶液。通电结束取出钎料放入清洗液清洗,吹干。
本发明利用电镀的方法在Al-Si薄带表面镀敷铜,通过调整工艺规范,对镀层铜含量实施精确控制,制得Cu/Al-Si/Cu复合薄带钎料。较好地解决了传统制备方法,添加大量铜后钎料变脆不能制成薄带的问题。该发明主要是利用钎焊加热过程中电镀的Cu层在与Al-Si合金的接触反应后能生成Al-Si-Cu三元共晶体,从而降低了钎料的熔点。该种钎料制备方法与技术能够很好地应用于高强度铝合金的钎焊。
本发明的有益效果为:用该方法制备的钎料熔点为525℃左右;由于引入了适量的Cu元素,不仅使焊接的温度降低,避免过烧或熔蚀等缺陷,而且铜的加入改善了钎料的润湿铺展性能,对于接触反应钎焊极为有利;钎焊接头机械性能与Al-Si钎料基本一致;钎料薄带柔软,可以任意对折和冲压成各种形状,方便使用。制备设备简单易操作,镀液简单易配制,成本低廉。
附图说明
图1是采用本发明生产的钎料的钎焊接头微观组织金相照片(放大倍数500),钎焊温度为550℃,保温10分钟。
具体实施方式
实施例1
按照配方(质量百分含量)为,Al:78%,Si:13%,Cu:9%Sr 0.03%,La 0.03%。原料为电解铝、晶体硅,电解Cu,以及La,Sr等稀土。称取相应的质量置于真空电阻熔炼炉中,熔炼温度为660℃,在钢模中熔炼浇注成合金锭。将合金锭表面打磨干净,然后在薄带轧机上逐级轧制成厚度为0.1mm,宽度为200mm的薄带。轧制好的薄带分别进入温度为25℃的NaOH槽、HCl槽以及80℃热水中清洗,待表面氧化层洗净后进入硫酸铜镀槽,在25~30℃的温度下,置于电镀槽中作为阴极,槽中施加2~5V直流电,通电20~30分钟。期间阴极的钎料面轮换正对阳极,并持续搅拌溶液。通电结束取出钎料放入清洗液清洗,观察镀层均匀光滑致密,呈浅红色,具有铜的光泽,无颗粒状吸附物,吹干保存。可获得熔点为535℃的薄带复合钎料。此钎料流动性较好,但接头强度和耐蚀性稍差。
实施例2
按照配方(质量百分含量)为,Al:82%,Si:11%,Cu:7%Sr 0.03%,La 0.03%。原料为电解铝、晶体硅,电解Cu,以及La,Sr等稀土。称取相应的质量置于真空电阻熔炼炉中,熔炼温度为660℃,在钢模中熔炼浇注成合金锭。将合金锭表面打磨干净,然后在薄带轧机上逐级轧制成厚度为0.1mm,宽度为200mm的薄带。轧制好的薄带分别进入温度为25℃的NaOH槽、HCl槽以及80℃热水中清洗,待表面氧化层洗净后进入硫酸铜镀槽,在25~30℃的温度下,置于电镀槽中作为阴极,槽中施加2~5V直流电,通电20~30分钟。期间阴极的钎料面轮换正对阳极,并持续搅拌溶液。通电结束取出钎料放入清洗液清洗,观察镀层均匀光滑致密,呈浅红色,具有铜的光泽,无颗粒状吸附物,吹干保存。可获得熔点为547℃的薄带复合钎料。
此钎料有较低的熔点和较高的接头强度,综合性能好。
实施例3
按照配方(质量百分含量)为,Al:87%,Si:9%,Cu:4%Sr 0.03%,La 0.03%。原料为电解铝、晶体硅,电解Cu,以及La,Sr等稀土。称取相应的质量置于真空电阻熔炼炉中,熔炼温度为660℃,在钢模中熔炼浇注成合金锭。将合金锭表面打磨干净,然后在薄带轧机上逐级轧制成厚度为0.1mm,宽度为200mm的薄带。轧制好的薄带分别进入温度为25℃的NaOH槽、HCl槽以及80℃热水中清洗,待表面氧化层洗净后进入硫酸铜镀槽,在25~30℃的温度下,置于电镀槽中作为阴极,槽中施加2~5V直流电,通电20~30分钟。期间阴极的钎料面轮换正对阳极,并持续搅拌溶液。通电结束取出钎料放入清洗液清洗,观察镀层均匀光滑致密,呈浅红色,具有铜的光泽,无颗粒状吸附物,吹干保存。可获得熔点为562℃的薄带复合钎料。此钎料接头强度高,耐蚀性好,但熔点稍高,仍能满足要求。
采用本发明生产的钎料的性能见下表:
  流布面积(mm2) 浸润角(°)   母材熔蚀深度(mm) 接头抗拉强度(MPa)
  320   15   0.24   65

Claims (2)

1.一种低熔点铝基钎料,按质量百分数计,其组分为:Si 9.0~13%,Al 78~87%,Cu 4~9%,Sr 0.03%,La 0.03%。
2.低熔点铝基钎料的制备方法,按权利要求1所述组分将称好的组分在真空熔炼炉中熔炼成母合金锭,在轧机上将母合金锭轧制成0.1mm厚,宽度为200mm的薄带,轧制好的薄带先后进入NaOH槽、HCl槽和热水中清洗,待表面氧化层洗净后进入硫酸铜镀槽,在25~30℃的温度下,置于电镀槽中作为阴极,槽中施加2~5V直流电,通电20~30分钟;期间阴极的钎料面轮换正对阳极,并持续搅拌溶液;通电结束取出钎料放入清洗液清洗,吹干。
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