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

一种低熔点铝基钎料及其制备方法 Download PDF

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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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