CN103722305A - 一种铝基非晶钎料及其制备方法 - Google Patents

一种铝基非晶钎料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103722305A
CN103722305A CN201310751229.4A CN201310751229A CN103722305A CN 103722305 A CN103722305 A CN 103722305A CN 201310751229 A CN201310751229 A CN 201310751229A CN 103722305 A CN103722305 A CN 103722305A
Authority
CN
China
Prior art keywords
solder
aluminium
preparation
based amorphous
simple substance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201310751229.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103722305B (zh
Inventor
尹恩怀
安占军
李超
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CETC 20 Research Institute
Original Assignee
CETC 20 Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CETC 20 Research Institute filed Critical CETC 20 Research Institute
Priority to CN201310751229.4A priority Critical patent/CN103722305B/zh
Publication of CN103722305A publication Critical patent/CN103722305A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103722305B publication Critical patent/CN103722305B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/28—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 950 degrees C
    • B23K35/286—Al as the principal constituent
    • B23K35/288—Al as the principal constituent with Sn or Zn
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/40—Making wire or rods for soldering or welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/08—Non-ferrous metals or alloys
    • B23K2103/10—Aluminium or alloys thereof

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)

Abstract

本发明提供了一种铝基非晶钎料及其制备方法，该非晶钎料包括以重量百分比计的成分：Cu19～23%，Si2.5～6.5%，Ni7%，Fe1%，Co1%，Y3.6%，其余为Al。该铝基钎料的制备通过快速凝固方法制成厚度约50μm的非晶薄带，非晶薄带通过剪裁得到铝基非晶钎料成品。该钎料的液相线温度为550-580℃，适合于固相线温度在550℃以上的铝及铝合金的钎焊。该非晶钎料适合于真空钎焊、保护气体钎焊、火焰钎焊等。采用该非晶钎料，真空钎焊6061铝合金，其最大剪切强度为93MPa。

Description

一种铝基非晶钎料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种铝基非晶钎料，具体涉及一种Al-Cu-Si-Ni-Fe-Co-Y非晶薄带钎料及其制备方法，属于铝及铝合金的连接材料领域。
背景技术
铝合金具有高比强、耐腐蚀、导热导电性能优良等特点，在航空航天、电子、汽车等军工和民用工业领域得到广泛应用。随着铝合金的应用，对铝合金的连接问题提出更高的要求，钎焊是铝合金焊接的一种重要方式，其要求新型的铝基钎料比传统的铝基钎料有更好的焊接性能和接头力学性能。非晶合金薄带钎料具有比传统晶态钎料更优异的性能，如：化学成分均匀，无偏析；真空条件下制备，无污染；钎料熔点低，流动性和润湿性好，接头强度高；薄带制备工艺简单，容易制备成一定形状置于焊接处，减少浪费，生产成本低等优点。研发铝基非晶钎料是当前研究的热点之一，目前已有Al-TM-MN（TM为过渡族金属元素，MN为稀土金属元素）体系，但这些铝基非晶合金的熔点均较高，超过了传统Al-Si钎料的熔点，不适合于一些低过烧温度的铝合金，如6061铝合金的过烧温度为581℃，目前的铝基非晶钎料无法满足这类合金的钎焊要求。因此，研发一种具有优良接头力学性能且低熔点的铝基非晶钎料和工艺方法是目前亟待解决的课题。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种铝基非晶钎料，接头力学性能优良，具有较低的液相线温度，适合过烧温度较低的6061铝合金的焊接。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种铝基非晶钎料，包括下述以重量百分比计的组分：Cu19～23%，Si2.5～6.5%，Ni7%，Fe1%，Co1%，Y3.6%，其余为Al。
本发明还包括上述铝基非晶钎料的制备方法，其步骤如下：
（1）称取原料各单质元素，包括下述以重量百分比计的组分：Cu19～23%，Si2.5～6.5%，Ni7%，Fe1%，Co1%，Y3.6%，其余为Al，所选单质元素的纯度均大于99.9%；
（2）将各单质元素放入真空电弧炉中熔炼，抽真空至3×10-3Pa后充入氩气保护，氩气的压力为0.05MPa，将单质元素熔炼成合金锭，反复熔炼四次保证其均匀；
（3）将合金锭破碎后装入底端开扁口的石英管中，随后将石英管装入快速凝固真空甩带机中，抽真空至3×10-3Pa后充入氩气保护，氩气的压力为0.05MPa，经感应熔化后喷射到线速度为30m/s的铜轮上，制备出厚度为50μm的非晶薄带；
（4）剪裁非晶薄带，制备得到铝基非晶钎料成品。
所述感应熔化的温度为800℃。
本发明的有益效果是：本发明制备的铝基非晶钎料，具有表面光亮，边缘整齐，并且成分均匀，韧性好等特点，有利于装配和填隙，其厚度约为50μm。具有较低的液相线温度550-570℃，钎焊温度可以设置在550℃以上，也适合过烧温度较低的6061铝合金（581℃）的焊接。本发明通过快速凝固甩带法制备铝基非晶薄带钎料，制备工艺简单可靠，易于量产化操作，成本低。
附图说明
图1是本发明实施例1#～8#成分薄带试样的XRD图谱。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，本发明包括但不仅限于下述实施例。
组分配方：一种铝基非晶钎料，其特征在于包括下述以重量百分比计的组分：Al、Si、Cu的含量见下表1，其它元素含量为定值Ni6%，Fe1%，Co1%，Y3.6%。该系列合金的固相线、液相线温度均列于表1。
表1铝基非晶钎料的成分和性能
制备方法：
（1）根据原料配方称取各单质元素，所选单质元素的纯度均大于99.9%。
（2）将各单质元素放入真空电弧炉中熔炼，抽真空至3×10-3Pa后充入氩气保护，氩气的压力为0.05MPa，将单质元素熔炼成合金锭，反复熔炼四次保证其均匀。
（3）将合金锭破碎后装入底端开扁口的石英管中，随后将石英管装入快速凝固真空甩带机中，抽真空至3×10-3Pa后充入氩气保护，氩气的压力为0.05MPa，经感应熔化（温度约800℃）后喷射到线速度为30m/s的铜轮上，制备出厚度约为50μm的非晶薄带。
（4）将非晶薄带通过剪裁，制备得到铝基钎料成品。
该系列铝基薄带钎料通过XRD检测为非晶态，如附图1所示，在真空钎焊炉中钎焊6061铝合金，钎焊温度为570℃，保温20min，其剪切强度见表1，其中剪切强度最高的成分为1#，达到93MPa。

Claims (3)

1.一种铝基非晶钎料，其特征在于包括下述以重量百分比计的组分：Cu19～23%，Si2.5～6.5%，Ni7%，Fe1%，Co1%，Y3.6%，其余为Al。
2.一种利用权利要求1所述铝基非晶钎料的制备方法，其特征在于包括下述步骤：
（1）称取原料各单质元素，包括下述以重量百分比计的组分：Cu19～23%，Si2.5～6.5%，Ni7%，Fe1%，Co1%，Y3.6%，其余为Al，所选单质元素的纯度均大于99.9%；
（2）将各单质元素放入真空电弧炉中熔炼，抽真空至3×10-3Pa后充入氩气保护，氩气的压力为0.05MPa，将单质元素熔炼成合金锭，反复熔炼四次保证其均匀；
（3）将合金锭破碎后装入底端开扁口的石英管中，随后将石英管装入快速凝固真空甩带机中，抽真空至3×10-3Pa后充入氩气保护，氩气的压力为0.05MPa，经感应熔化后喷射到线速度为30m/s的铜轮上，制备出厚度为50μm的非晶薄带；
（4）剪裁非晶薄带，制备得到铝基非晶钎料成品。
3.根据权利要求2所述的铝基非晶钎料的制备方法，其特征在于：所述感应熔化的温度为800℃。
CN201310751229.4A 2013-12-31 2013-12-31 一种铝基非晶钎料及其制备方法 Active CN103722305B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310751229.4A CN103722305B (zh) 2013-12-31 2013-12-31 一种铝基非晶钎料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310751229.4A CN103722305B (zh) 2013-12-31 2013-12-31 一种铝基非晶钎料及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103722305A true CN103722305A (zh) 2014-04-16
CN103722305B CN103722305B (zh) 2015-09-23

Family

ID=50446729

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310751229.4A Active CN103722305B (zh) 2013-12-31 2013-12-31 一种铝基非晶钎料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103722305B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN118081179A (zh) * 2024-04-26 2024-05-28 龙门实验室 一种非晶态铝硅基钎料及其制备方法和钎焊方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6160291A (ja) * 1984-08-31 1986-03-27 Miyata Giken:Kk シリコン炭化物系セラミツク融着性合金
CN1697891A (zh) * 2003-03-20 2005-11-16 住友金属工业株式会社 高压氢气用不锈钢、由该钢制作的容器以及器具
CN1886527A (zh) * 2003-11-28 2006-12-27 爱尔康何纳吕公司 铝合金带的钎焊方法
CN101214592A (zh) * 2008-01-09 2008-07-09 桂林市庆通有色金属工艺材料开发有限公司 一种铝基钎料及其制备方法
WO2010037803A1 (fr) * 2008-10-01 2010-04-08 Valeo Systemes Thermiques Echangeur de chaleur a epaisseur de composant reduit et son procede de fabrication

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6160291A (ja) * 1984-08-31 1986-03-27 Miyata Giken:Kk シリコン炭化物系セラミツク融着性合金
CN1697891A (zh) * 2003-03-20 2005-11-16 住友金属工业株式会社 高压氢气用不锈钢、由该钢制作的容器以及器具
CN1886527A (zh) * 2003-11-28 2006-12-27 爱尔康何纳吕公司 铝合金带的钎焊方法
CN101214592A (zh) * 2008-01-09 2008-07-09 桂林市庆通有色金属工艺材料开发有限公司 一种铝基钎料及其制备方法
WO2010037803A1 (fr) * 2008-10-01 2010-04-08 Valeo Systemes Thermiques Echangeur de chaleur a epaisseur de composant reduit et son procede de fabrication

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN118081179A (zh) * 2024-04-26 2024-05-28 龙门实验室 一种非晶态铝硅基钎料及其制备方法和钎焊方法
CN118081179B (zh) * 2024-04-26 2024-07-26 龙门实验室 一种非晶态铝硅基钎料及其制备方法和钎焊方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN103722305B (zh) 2015-09-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101554685B (zh) 用于焊接铜和铝的高熵合金钎料及其制备方法
CN102430874A (zh) 钎焊用钛基非晶钎料箔带及其制备方法
CN103008909B (zh) 一种中温铝基箔带钎料及制备方法
CN101157567A (zh) 一种钎焊Si3N4陶瓷的含硼钛基非晶钎料以及制备方法
CN103358051A (zh) 一种铜基钎料及其制备方法
CN102198569B (zh) 一种用于TiAl基合金钎焊的高温钎料的制备方法
CN103240543A (zh) 一种镍基非晶钎料
CN102251153B (zh) 用于tlp焊接dd6镍基单晶高温合金的中间层合金及制备方法
CN104772578B (zh) 一种包括钛‑锆‑铜‑镍的钎料
CN103567666A (zh) 适用于钛合金钎焊和Ti2AlNb合金钎焊的带状钎料及制备和钎焊方法
CN103464927B (zh) 一种用于碳化硅颗粒增强铝基复合材料钎焊的铝硅铜铈钎料及其制备方法
CN103343247A (zh) 一种复合无铅钎料制备过程中添加微量元素的方法
CN109623201A (zh) 一种用于镍基高温合金钎焊的镍基钎料及其制备方法
CN101653879B (zh) 一种用于镁合金钎焊的Zn-Mg-Al钎料
CN103667793A (zh) 一种钛镍基形状记忆合金大规格铸锭熔炼方法
CN103008908A (zh) 一种含Ge耐腐蚀铝基钎料
CN110605498A (zh) 一种TiAl合金用TiNiNbZr高温钎料与制备方法及其钎焊方法
CN102626838B (zh) 银基无镉中温钎料及其制备方法
CN102909483A (zh) 用于TiAl与镍基高温合金钎焊的铁钴镍铬基钎料
CN103722305B (zh) 一种铝基非晶钎料及其制备方法
CN102862002B (zh) 一种Al-Si-Zn-Ge系低熔点铝基钎料及其制备方法
CN102909491A (zh) 用于Ti3Al与镍基高温合金钎焊的钛-锆-铁基钎料
CN102260809A (zh) 用于tlp焊接q235钢和316l钢的中间层合金及制备方法
CN108838576A (zh) 一种高强度铝合金中温钎料及其制备方法
CN102091883A (zh) 一种含稀土的镁基镁合金钎焊钎料

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant