CN102423834B

CN102423834B - 适合铝镁系铝合金阶梯钎焊的高活性钎剂

Info

Publication number: CN102423834B
Application number: CN201110297746.XA
Authority: CN
Inventors: 包晔峰; 张国伟; 蒋永锋; 朱宏; 张强
Original assignee: Changzhou Campus of Hohai University
Current assignee: Changzhou Campus of Hohai University
Priority date: 2011-09-30
Filing date: 2011-09-30
Publication date: 2014-01-22
Anticipated expiration: 2031-09-30
Also published as: CN102423834A

Abstract

一种适合铝镁系铝合金阶梯钎焊的高活性钎剂，该钎剂由氟化铝、氟化钾、氟化铯、氟化锌、氟化锂、氟硅酸钾及氟化铅组成，这些成分的重量百分比为：氟化铝：46.5-50.5%，氟化钾：40-42.5%，氟化铯：1.5-2.5%，氟化锌：2-4%，氟化锂：1-1.5%，氟硅酸钾：2-4%，氟化铅：0.5-1.5%，钎焊温度达590℃以上。本发明的钎剂可在大气中研磨制备，制备工艺成本低，成品成分精确，活性高，无腐蚀，且在空气中不吸湿，可长期保存。

Description

适合铝镁系铝合金阶梯钎焊的高活性钎剂

技术领域

本发明属于钎焊技术领域，具体地说，涉及一种适合铝镁系铝合金阶梯钎焊的高活性钎剂。

背景技术

铝镁系铝合金主要有5×××系列及6×××系列铝合金，由于它们比重小、良好的导热导电性等优点，在航空航天、电子、冶金、机械制造和轻工业等部门得到了广泛应用。近年来，铝镁系铝合金的连接技术发展迅速，钎焊是铝镁系铝合金重要的连接方法之一。

铝及铝合金与其他金属相比钎焊较困难，其原因在于铝对氧的亲和力极大，表面很容易生成一层化学性质稳定且熔点很高（2050℃）的致密Al2O3膜，这层氧化膜很难去除。铝镁系铝合金容易形成氧化铝和氧化镁的间隙氧化膜，化学稳定性更强，严重阻碍钎料的润湿和铺展，成为钎焊时主要障碍之一。钎剂的作用是在钎焊时，先于钎料熔化，去除铝合金表面的氧化物膜，并形成一层液态薄膜附着在母材表面，促进钎料熔化在铝合金表面润湿和铺展，达到防护的目的。使用传统氯化物钎剂钎焊铝合金时，焊后需进行严格的清洗，清洗工作十分繁琐，否则焊后残留物会严重腐蚀工件导致焊接结构早期破坏。使用无腐蚀钎剂Nocolok，当母材含镁量大于0.5%时，钎焊非常困难，表现为活性不高、去膜不充分。中国发明专利00610161295.6、CN101486137与87101020都报道了新型铝合金钎焊钎剂及钎焊方法，但这些钎剂及方法都只适用纯铝或3A21铝合金，不适合铝镁系铝合金的钎焊。中国发明专利CN1175957C、CN101439449A和CN101407003A报道了适合铝镁系铝合金钎焊的钎剂及方法，但这些钎剂都是中温钎剂，适合钎焊温度在460℃-560℃左右，在许多场合如钎焊结构需进行有温度梯度的多次钎焊即阶梯钎焊，要求在较长时间升温和较高温度钎焊时（590℃以上）钎剂可长时间保持较高活性，而中温钎剂在长时间升温和较高温度钎焊时往往失去大部分活性导致钎焊质量不能保证。因此研究适合铝镁系铝合金590℃以上钎焊的无腐蚀钎剂有着非常重要的意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种钎焊温度达590℃以上的适合铝镁系铝合金阶梯钎焊的高活性钎剂。

实现上述目的的技术方案是：一种适合铝镁系铝合金阶梯钎焊的高活性钎剂，该钎剂由氟化铝、氟化钾、氟化铯、氟化锌、氟化锂、氟硅酸钾及氟化铅组成，这些成分的重量百分比为：氟化铝：46.5-50.5%，氟化钾：40-42.5%，氟化铯：1.5-2.5%，氟化锌：2-4%，氟化锂：1-1.5%，氟硅酸钾：2-4%，氟化铅：0.5-1.5%，钎焊温度在590℃以上。

氟化钾和氟化铝的重量比为： KF：AlF3=45.8：54.2。

本发明的优点为：

本发明钎剂利用氟化铯增加去除含镁氧化物膜的活性，利用氟化锌、氟化锂、氟硅酸钾及氟化铅作为表面活性剂增加了长时间加热及较高温度时钎剂去除氧化膜的活性和效率，适合在阶梯钎焊时作为高温钎剂使用。

本发明的钎剂可在大气中研磨制备，无需任何保护措施，对操作人员健康无危害，工序较简单，制备工艺成本低，成品成分精确，活性高，无腐蚀，且在空气中不吸湿，可长期保存。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细的说明。

本发明钎剂分别以表1中实施例1-3所述的质量百分比，取分析纯的氟化铝、氟化钾、氟化铯、氟化锌、氟化锂、氟硅酸钾及氟化铅粉末，用电子天平称出并混合均匀，加入到塑料烧杯中用蒸馏水调成糊状，加入蒸馏水与粉末的重量比为3：4，放在50℃的水浴中加热，利用磁力搅拌仪搅拌2小时。搅拌完成后倒入铺有铝箔的盘中，放入250℃加热炉中烘干2小时，烘干后的钎剂在研铂中研磨成白色粉末状，即为本发明钎剂。配合HL401铝硅铜钎料，在氮气保护钎焊炉中对6063铝合金实施钎焊，钎焊温度为600℃。

表1 本发明钎剂的配方及钎焊结果

Figure 201110297746X100002DEST_PATH_IMAGE002

Claims

1.一种适合铝镁系铝合金阶梯钎焊的高活性钎剂，其特征在于：该钎剂由氟化铝、氟化钾、氟化铯、氟化锌、氟化锂、氟硅酸钾及氟化铅组成，这些成分的重量百分比为：氟化铝：46.5-50.5%，氟化钾：40-42.5%，氟化铯：1.5-2.5%，氟化锌：2-4%，氟化锂：1-1.5%，氟硅酸钾：2-4%，氟化铅：0.5-1.5%，钎焊温度在590℃以上。

2.根据权利要求1所述的适合铝镁系铝合金阶梯钎焊的高活性钎剂，其特征在于：氟化钾和氟化铝的重量比为： KF：AlF3=45.8：54.2。