CN102441747B - 一种用于焊接铝及铝合金药芯焊丝的钎剂 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示一种用于焊接铝及铝合金药芯焊丝的钎剂，所述的钎剂由下述重量百分比的原料组成：KF20％-60％、AlF330％-70％、K2SiF60％-5％、K2GeF60％-5％、KBF40％-4％、ZnF20％-3％。本发明通过在钎剂中添加微量的活性剂K2SiF6、K2GeF6、KBF4和ZnF2，焊接过程中，Si2+、Ge2+、B1+和Zn2+可以被母材置换出来并形成合金，这一置换合金化的过程，增强了钎剂的去膜能力，液化了焊接工件的表面，提高了钎料的润湿性，从而增加了钎料与工件的结合强度。
Description
技术领域
本发明涉及一种钎焊材料，尤其涉及一种用于焊接铝及铝合金药芯焊丝的钎剂。
背景技术
由于铝及其合金的比重小、导电和导热能力和机械加工性能优良而在家电、军工、汽车和制冷行业得到了广泛的应用，它使产品减轻了重量，降低了能耗和加工成本，故而当今社会生产中都竭尽可能的用铝代替铜。但能否代替的关键在于铝及其合金的焊接，而最简单的焊接方法便是钎焊。
自然界中除了纯金和铂以外，防止在空气中的所有金属在室温下都会发生氧化，表面形成氧化层。而铝及其合金较铜难以焊接的关键在于铝的表面的氧化膜是一层致密的耐高温的Al2O3，正是由于这层在空气中便于生成的氧化膜的保护，才使得铝及其合金成为了当今深灰生产活动中不可缺少的材料之一。当然在铝及其和合金的焊接过程中，轴线需要去除这层致密的氧化膜，否则熔融的焊料很难与木材进行润湿，而焊后有必须保持氧化膜的完整，否则焊接接头会产生腐蚀现象，影响接头的物理性能。
膜的去除最为直接的是运用钎剂，也就是焊粉。目前最为常用的焊接钎料为用金属氯化物的混盐为主要体系，加入少量的氟化物作为去膜剂，再加入少量的金属氯化物作为界面活性剂而构成完整的钎剂，此钎剂的优点是活性高，火焰加热焊接时稳定性较好，焊接时使用方便，价格低廉。但是此钎剂的致命缺点是容易潮解，焊后腐蚀性较大，焊接后必须需清洗，否则会影响焊接处的物理综合性能。
配合Al-Si共晶钎料使用的无腐蚀性氟化物钎剂NOCOLOK钎剂逐渐发展起来，这个体系主要是运用KF-AlF3中的两个中间化合物K3AlF6-KAlF4间的共晶点组成的熔盐，共晶温度为560℃。与氯化物类钎剂相比，NOCOLOK钎剂焊接后残留物不溶于水，无腐蚀，焊接强度高，但是其活性温度较高达到了560℃，而绝大多数的铝及其合金温度在560℃左右时而不能够使用此焊接钎剂焊接，否则母材会熔化。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种活性温度低并且活性高，熔融后焊料流动性好，去除氧化膜强的用于焊接铝及铝合金药芯焊丝的钎剂。
本发明的技术方案是：一种用于焊接铝及铝合金药芯焊丝的钎剂，它由下述重量百分比的原料组成：KF 20％-60％、AlF330％-70％、K2SiF60％-5％、K2GeF60％-5％、KBF40％-4％、ZnF20％-3％。
优选的，它由下述较佳重量百分比的原料组成：KF 40％-50％、AlF350％-60％、K2SiF60％-1％、K2GeF60.2％-1.0％、KBF40％-0.5％、ZnF21％-2％。
优选的，它由下述最佳重量百分比的原料组成：KF 45％、AlF352％、K2SiF60.4％、K2GeF60.6％、KBF40.2％、ZnF21.8％。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、本发明通过在钎剂中添加微量的活性剂K2SiF6、K2GeF6、KBF4和ZnF2，焊接过程中，Si2+、Ge2+、B1+和Zn2+可以被母材置换出来并形成合金。这一置换合金化的过程，增强了钎剂的去膜能力，“液化”了焊接工件的表面，提高了钎料的润湿性，从而增加了钎料与工件的结合强度；但是加入的量也不能过高，否则将使钎剂的熔化温度升高，活性降低。
2、本发明的原料价格低，适宜于广泛应用。
具体实施方式
下面结合本发明的实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
一种用于焊接铝及铝合金药芯焊丝的钎剂，它由下述重量百分比的原料组成：KF 20％-60％、AlF330％-70％、K2SiF60％-5％、K2GeF60％-5％、KBF40％-4％、ZnF20％-3％。
它由下述较佳重量百分比的原料组成：KF 40％-50％、AlF350％-60％、K2SiF60％-1％、K2GeF60.2％-1.0％、KBF40％-0.5％、ZnF21％-2％。
它由下述最佳重量百分比的原料组成：KF 45％、AlF352％、K2SiF60.4％、K2GeF60.6％、KBF40.2％、ZnF21.8％。
实施例1
一种用于焊接铝及铝合金药芯焊丝的钎剂，由下述重量百分比的原料组成：KF 20％、AlF370％、K2SiF60.1％、K2GeF65％、KBF44％、ZnF20.9％。
实施例2
一种用于焊接铝及铝合金药芯焊丝的钎剂，由下述重量百分比的原料组成：KF 60％、AlF330％、K2SiF62％、K2GeF62％、KBF43％、ZnF23％。
实施例3
一种用于焊接铝及铝合金药芯焊丝的钎剂，由下述重量百分比的原料组成：KF 46％、AlF351％、K2SiF60.5％、K2GeF60.5％、KBF40.5％、ZnF21.5％。
实施例4
一种用于焊接铝及铝合金药芯焊丝的钎剂，由下述重量百分比的原料组成：KF 60％、AlF330％、K2SiF65％、K2GeF61％、KBF41％、ZnF23％。
实施例5
一种用于焊接铝及铝合金药芯焊丝的钎剂，由下述重量百分比的原料组成：KF 45％、AlF352％、K2SiF60.4％、K2GeF60.6％、KBF40.2％、ZnF21.8％。
实施例6
一种用于焊接铝及铝合金药芯焊丝的钎剂，由下述重量百分比的原料组成：KF 45.6％、AlF354.1％、K2SiF60.3％。
实施例7
一种用于焊接铝及铝合金药芯焊丝的钎剂，由下述重量百分比的原料组成：KF 42.7％、AlF354.3％、ZnF23％。
实施8
一种用于焊接铝及铝合金药芯焊丝的钎剂，由下述重量百分比的原料组成：KF 45.8％、AlF353.6％、K2GeF60.6％。
实施例9
一种用于焊接铝及铝合金药芯焊丝的钎剂，由下述重量百分比的原料组成：KF 44.6％、AlF353.8％、K2SiF61.2％、K2GeF60.4％。
实施例10
一种用于焊接铝及铝合金药芯焊丝的钎剂，由下述重量百分比的原料组成：KF 45.5％、AlF354％、ZnF20.5％。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
Claims (1)
1.一种用于焊接铝及铝合金药芯焊丝的钎剂，其特征在于，所述的钎剂由下述重量百分比的原料组成：KF 45%、AlF3 52%、K2SiF6 0.4%、K2GeF6 0.6%、KBF4 0.2%、ZnF2 1.8%。
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