CN103934595A - 可钎焊铝钢及铝铜的含铯铷的钎剂 - Google Patents
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Abstract
一种可钎焊铝钢及铝铜的含铯铷的钎剂,属于非金属材料类的钎焊材料领域。该钎剂按摩尔数配比是:0.01摩尔(即mol,下同)~0.56摩尔的氟化铷(RbF),0.15摩尔~0.58摩尔的氟化铯(CsF),0.001摩尔~0.25摩尔的氢氧化铝(Al(OH)3),0.001摩尔~0.2摩尔的氟化钾(KF),0.002摩尔~0.05摩尔的氟化镓(GaF3),0.001摩尔~0.025摩尔的氟化锂(LiF),0.001摩尔~0.025摩尔的氟化硼(BF3),余量为氟化铝(AlF3)。本发明是能同时满足“铝-铝”、“铝-铜”、“铝-钢”钎焊技术要求且具有“高活性”的新型助焊剂。
Description
一、技术领域
本发明属于非金属材料类的钎焊材料领域,具体涉及一种可钎焊铝钢及铝铜的含有铯、铷元素的钎剂。
二、背景技术
随着航空航天、轨道交通、能源工业及制冷技术的快速发展,铝合金与铜、铝合金与钢的复合结构的应用需求越来越多,铝-铜、铝-钢双金属复合材料的结构已经在电站、轻工、家电等领域得到了广泛的应用。但是,迄今为止,铝-铜、铝-钢双金属复合材料的制备成熟的方法仍然是“热轧复合法”,因此,对于采用“热轧复合法”制备的铝-铜、铝-钢双金属复合材料的“连接”问题,一直是一个难题。
本申请人进行了文献检索,在已公开的中国专利文献中,如CN201310445105.3推荐的“一种不锈钢与铝钎焊用的新型钎剂”, 其组成成分包括:四氟铝酸钾+六氟铝酸钾(KAlF4+K3AlF6)共晶体、氟化锌(ZnF2)、氟化铜(CuF2)、氟化锡(SnF4)。这种钎剂虽然通过添加氟化锌、氟化铜和氟化锡对KAlF4+K3AlF6进行改性,从而达到能够钎焊不锈钢与铝,但是其说明书等技术文件中并未给出该钎剂所“匹配”的钎料以及钎焊接头的力学性能(比如抗拉强度或抗剪强度)。此外,其说明书等技术文件中也未提及是否能够钎焊铝-铜异种材料,因此,其仍然存在许多有待改进之处。
焊接之所以被称之为“工业裁缝”,是因为焊接技术就是将各种材料连接起来的技术。按照焊接时被连接的材料本身是否熔化,一般将焊接分为“熔化焊”和“钎焊”两大类。对于异种材料(即两种不同的材料)的连接,钎焊技术更具优势。这是因为钎焊时,被焊材料(俗称母材)是不熔化的,依靠比被焊材料熔化温度低的“钎料”先熔化,熔化的液态钎料在母材上经过润湿、铺展、流动、冷却几个步骤后,即可把母材连接起来。因此,在钎焊时,钎料是否能在母材上润湿、铺展、流动,是能否实现母材“可靠连接”的关键所在。
钎剂在钎焊时的主要作用是先于钎料熔化,熔化的液态钎剂先与母材反应,去除母材“欲连接部位”的氧化物,使得钎料能够顺利地在母材上润湿、铺展、流动,从而实现同种或异种材料的可靠连接。
铝合金表面的氧化物主要为Al2O3、MgO、MnO、CuO、SiO2等,钢表面的氧化物主要为FeO、Fe2O3、NiO、Cr2O3等,铜合金表面的氧化物主要为CuO、Cu2O、ZnO等,已有的研究表明,使用一种钎剂同时除去铝合金、铜合金、钢表面的氧化物是极其困难的。近几年出现的CsAlF4、KCsAlF4能够很好地、同时去除铝合金与铜合金表面的氧化物,从而解决铝-铜异种材料的钎焊,但是,仍然不能同时去除铝合金与钢(或不锈钢)表面的氧化物;CN201310445105.3推荐的“一种不锈钢与铝钎焊用的新型钎剂”能解决铝-钢异种材料的钎焊,但是却不能钎焊铝-铜异种材料。因此,研发一种可适用于“铝-铝”、“铝-铜”、“铝-钢”钎焊的钎剂显得尤为迫切,本项发明“一种可钎焊铝钢及铝铜的含铯铷的钎剂”,即是在这种技术背景下完成的。
三、发明内容
本项发明的目的是提供一种能同时满足“铝-铝”、“铝-铜”、“铝-钢”钎焊技术要求且具有“高活性”的新型助焊剂。
一种可钎焊铝钢及铝铜的含铯铷的钎剂,按摩尔数配比是:0.01摩尔(即mol,下同)~0.56摩尔的氟化铷(RbF),0.15摩尔~0.58摩尔的氟化铯(CsF),0.001摩尔~0.25摩尔的氢氧化铝(Al(OH)3),0.001摩尔~0.2摩尔的氟化钾(KF),0.002摩尔~0.05摩尔的氟化镓(GaF3),0.001摩尔~0.025摩尔的氟化锂(LiF),0.001摩尔~0.025摩尔的氟化硼(BF3),余量为氟化铝(AlF3);其中GaF3与LiF、BF3之间的摩尔比为GaF3︰LiF︰BF3 = 2︰1︰1。
本项发明使用市售的氟化铷(RbF)、氟化铯(CsF)、氢氧化铝(Al(OH)3)、氟化钾(KF)、氟化镓(GaF3)、氟化锂(LiF)、氟化硼(BF3)、氟化铝(AlF3),按照本发明所示配比,经过简单的“化学合成”方法或“物理混合”方法,即可得到所需产品。本发明的任务是这样来完成的。
将上述各组分化合物按配比采用“物理混合”方式(或称机械混合方式)充分混合均匀即得到所需产品。或者采用“简单化学合成”方式,即先用适量纯净自来水(或蒸馏水、去离子水)在不锈钢容器中溶解上述化合物(必要时可适当加热)至透明液体,然后继续加热,将水完全蒸发至结晶,粉碎后即得到所需产品。
钎剂的制备还可以采用其它任意合成方法进行。只要满足本发明的成分配比,即可达到本申请叙述的效果。比如:按照本发明1的配比要求,按照无机化学的“化学合成”基本原理,采用Cs2CO3、Rb2CO3、Li2CO3、K2CO3与氢氟酸(即HF)反应,制备CsF、RbF、LiF、KF;然后采用Ga2O3、Al2O3(或Al(OH)3)、B2O3与氢氟酸(即HF)反应制备GaF3、AlF3、BF3;在适当的容器内(比如,氢氟酸不能用玻璃器皿,需要用聚四氟乙烯塑料容器),混合、中和(需要的话)、加热,将水完全蒸发至结晶,粉碎后即制备得到本本发明1的钎剂。除了“合成工艺”不同、步骤不同外,制备出的钎剂性能与“物理混合”方式或者“简单化学合成”方式制备得到的钎剂性能完全一样(参见图1对比例1至对比例3以及图1中的附注5)。
此外,图1所列“钎缝抗剪强度试验数据”中,“304不锈钢板+6061铝合金板”、“Q235钢板+6061铝合金板”、“T2紫铜+6061铝合金板”三种不同材料组合钎焊时,实施例1至实施例6与对比例1至对比例3的试验结果数值,均在100MPa~132MPa的“同一水平范围”,说明“合成方法”对本发明钎剂的钎焊性能没有实质性影响。
本发明提供的技术方案相对于已有的技术,最显著的特点是以CsAlF4(也可表述为CsF-AlF3)、KCsAlF4(也可表述为KF-AlF3)钎剂为基础,添加了氟化铷(RbF)、氟化镓(GaF3)、氟化锂(LiF)、氟化硼(BF3)以及氢氧化铝(Al(OH)3)等化合物。上述几种化合物的添加,在充分发挥CsAlF4、KCsAlF4钎剂能够钎焊铝-铝、铝-铜的技术性能基础上,使其具有了能够去除钢及不锈钢表面的FeO、Fe2O3、NiO、Cr2O3等氧化物的能力,从而可实现铝-钢异种材料的可靠连接。
本发明“一种可钎焊铝钢及铝铜的含铯铷的钎剂”制备工艺简单,质量可控,性能稳定。生产出的含有铯、铷元素的钎剂,配合Zn-Al系、Al-Si-Zn系以及Al-Si等钎料,采用火焰钎焊、炉中钎焊以及感应钎焊等加热方式钎焊铝-铝同种金属材料、铝-铜异种材料、铝-钢异种材料以及铝-铝合金材料时,钎料在母材上具有优良的润湿、铺展性能和渗透性能,钎缝强度可达100MPa~132MPa。
使用项发明的钎剂,匹配Zn-Al系、Al-Si-Zn系以及Al-Si等钎料,可以钎焊铝-铝同种(同类)金属材料,也可以钎焊铝-铜、铝-钢等异种金属材料,以满足空调、冰箱整机行业、制冷配件行业、电力电子行业、以及航空航天、轨道交通、能源工业等行业低成本、高可靠性、绿色制造的需要。
由于采用KAlF4、K3AlF6、CsAlF4、KCsAlF4以及本发明的KF-CsF-RbF-AlF3钎剂,钎焊铝及铝合金非常容易,换句话说,能钎焊铝-铜、铝-钢的钎剂一般都能钎焊铝-铝,所以,图1所附试验数据不再单独列出铝-铝钎焊接头的钎缝抗剪强度试验数据。
四、说明附表
图1 钎缝抗剪强度试验数据;
图2 GaF3︰LiF︰BF3比例变化时对钎剂性能影响的试验数据。
五、具体实施方式
与以往研究相比,本发明的创造性在于:
1)发现了GaF3与LiF、BF3对钢及不锈钢氧化物去除的“协同效应”。
在本发明中,同时添加GaF3、LiF、BF3时,钎剂不仅可以同时去除铝及铝合金、铜及铜合金表面的氧化膜(或称氧化物),还可以同时去除铝及铝合金、钢及不锈钢表面的氧化膜(或称氧化物),从而使得采用本发明的钎剂钎焊铝-铝同种金属材料(包括铝合金-铝合金材料)、铝-铜异种材料、铝-钢异种材料成为可能。到目前为止,铝-钢的直接钎焊还是无法实现的。特别是铝-钢的火焰钎焊尚无任何研究报道。本项发明,首次实现了铝-钢的火焰钎焊,采用6061铝合金与304不锈钢火焰直接钎焊(钎焊时未施加压力或其它辅助手段)时,匹配Zn85-Al15钎料,其钎焊接头的抗剪强度最高达到132MPa,这是迄今为止文献报道的最高值。
通过进一步优化试验发现,GaF3与LiF、BF3之间的含量比(摩尔比),最佳比值应该控制在GaF3︰LiF︰BF3 = 2︰1︰1。偏离这个比值(大于或小于)时,钎焊接头抗剪强度会有所下降(参见图2)。
理论研究表明,目前国内外钎焊黄铜、钢及不锈钢时,所使用的钎剂主要为FB102(也有使用FB101、FB103等型号,参见JB/T 6045-1992《硬钎焊用钎剂》表A1),其主要“活性成分”为KBF4,如FB103钎剂中KBF4的含量高达95%(质量百分数)。KBF4在加热到一定温度时会发生分解反应,生成KF和BF3。
即: KBF4 →KF + BF3
BF3与FeO、Fe2O3、NiO、Cr2O3、CuO、Cu2O、ZnO等氧化物发生反应,从而可以起到“去除氧化膜”、促进熔化的钎料在“待钎焊部位”润湿、铺展、流动的作用。不过,BF3与铝合金表面主要为Al2O3、MgO的氧化物“不发生反应”,因此,FB102、FB101、FB103钎剂不能钎焊铝合金,目前国内外钎焊铝合金使用的钎剂主要是KAlF4、K3AlF6、CsAlF4、KCsAlF4等。
由于国内外学者、研究人员一直没有发现或发明能够同时去除铝合金、钢及不锈钢表面氧化物(或称氧化膜)的钎剂,因此,直接钎焊铝-钢异种材料的技术一直也没有取得突破。本申请发现在CsAlF4或KCsAlF4钎剂中同时添加GaF3、LiF、BF3时,钎剂不仅可以同时去除铝及铝合金、钢及不锈钢表面的氧化膜(或称氧化物),还可以同时去除铜及铜合金表面的氧化膜(或称氧化物),从而使得“铝-铝”、“铝-铜”、“铝-钢”的直接钎焊成为可能。特别是本发明的钎剂,可以直接采用火焰钎焊方法钎焊,对于铝-铝、铝-铜、铝-钢的低成本、高效率、高可靠性连接具有重大应用价值。
2)优化确定了氟化硼(BF3)的添加范围。
异种材料的连接是近十几年来焊接界一直持续关注的“热点课题”。对于钎焊来说,“能否钎焊”取决于钎剂;钎焊接头“强度高低”取决于钎料。由于铝、钢表面氧化膜(或称氧化物)的差异,多年来一直未找到既能去除铝合金表面氧化物、又能去除钢表面氧化物的钎剂,因此,“铝-钢”的直接钎焊一直没有突破。近几年,由于无腐蚀KAlF4、K3AlF6钎剂(业内称为Nocolok钎剂)的出现,使得铝合金的钎焊质量得到了极大提高,目前铝制汽车散热器、铝制热交换器等均大量采用无腐蚀性的Nocolok钎剂。人们通过改进、改性,在KAlF4、K3AlF6钎剂中加入CsF,制备成CsF-AlF3、CsF-KF-AlF3钎剂,用于铝-铜异种材料的钎焊,也取得了成功。但是,对于铝-钢的直接钎焊来说,CsF-AlF3、CsF-KF-AlF3钎剂仍然无能为力。
本发明利用GaF3与LiF、BF3的“协同效应”,制备除了多元组分的CsF-KF-LiF-RbF-BF3-GaF3-AlF3- Al(OH)3钎剂,在铝-钢的直接钎焊上取得了成功。该钎剂不仅可直接钎焊铝-钢,也可直接钎焊铝-铝、铝-铜。但是经过反复试验发现,除了GaF3、LiF、BF3的三者加入量比例需要严格控制外,BF3的加入量还必须控制在0.001摩尔~0.025摩尔的范围内。当BF3的加入量小于0.001摩尔时,其对钢及不锈钢表面氧化膜的去除作用太微弱,钎料在钢表面的润湿、铺展效果很差;当BF3的加入量大于0.025摩尔时,会使钎料在铝表面的润湿、铺展效果变差。因此,综合考虑,将BF3的加入量控制在0.001摩尔~0.025摩尔的范围内最佳。
3)发现了RbF“提高铺展性能”的作用。
国内外学者在研究CsF-AlF3、CsF-KF-AlF3钎剂的同时,也曾对RbF-AlF3、CsF-RbF-AlF3钎剂进行过研究。研究发现,加入RbF的钎剂,如RbF-AlF3、RbF-KF -AlF3、CsF-RbF-AlF3钎剂,其熔点较CsF-AlF3、CsF-KF-AlF3钎剂下降约3℃~12℃,但是并没有关于其它性能改进、变化的报道。
本申请发现,RbF的加入,能够显著地提高钎料在钢及不锈钢表面的“铺展性能”, 最高可提高68%以上,且对钎焊接头力学性能、钎焊性能无任何不良影响。进一步优化试验发现,RbF的加入量控制在0.01摩尔~0.56摩尔最佳。
4)发现了氢氧化铝(Al(OH)3)“调节铺展性能”的作用。
在火焰钎焊过程中,一般希望钎剂的“活性”越高越好,这样可以使用最少的钎剂,达到钎料顺利润湿、铺展、流动(或渗透)、填缝,进而形成良好钎焊接头的效果。但是,在“炉中钎焊”等工艺中,常常希望钎剂、钎料的铺展、流动(或渗透)性能适当,以保证钎料既能够填满钎缝间隙,钎料又不流淌到钎焊部位以外的地方去,以保证形成性能可靠、外观美观的钎焊接头。
经过试验,发现加入适量的氢氧化铝(Al(OH)3)可以达到控制钎剂、钎料的铺展、流动性能的效果。经过优化试验,发现氢氧化铝(Al(OH)3)的加入量控制在0.001摩尔~0.25摩尔范围内最佳。氢氧化铝低于0.001摩尔时控制效果不佳,氢氧化铝大于0.25摩尔后,又会影响钎剂的助焊性能。
根据本发明的一种“可钎焊铝钢及铝铜的含铯铷的钎剂”的摩尔配方比,叙述本发明的具体实施方式。
实施例1
一种可钎焊铝钢及铝铜的含铯铷的钎剂,按摩尔配方比,其成分为:按摩尔数配比是:0.01摩尔(即mol,下同)的氟化铷(RbF),0.58摩尔的氟化铯(CsF),0.001摩尔的氢氧化铝(Al(OH)3),0.001摩尔的氟化钾(KF),0.05摩尔的氟化镓(GaF3),0.025摩尔的氟化锂(LiF),0.025摩尔的氟化硼(BF3),余量为氟化铝(AlF3)。
上述配比得到的新型含有铯、铷元素的钎剂,采用丙烷作为可燃气体进行火焰钎焊,配合Zn85-Al15、Al51.5-Si6.5-Zn42、Al88-Si12钎料,以304不锈钢板+6061铝合金板、Q235钢板+6061铝合金板、T2紫铜+6061铝合金板,按照GB/T 11363-2008《钎焊接头强度试验方法》进行试验,钎缝抗剪强度分别达到100MPa~132MPa。
实施例2
一种可钎焊铝钢及铝铜的含铯铷的钎剂,按摩尔配方比,其成分为:按摩尔数配比是:0.56摩尔的氟化铷(RbF),0.15摩尔的氟化铯(CsF),0.05摩尔的氢氧化铝(Al(OH)3),0.1摩尔的氟化钾(KF),0.002摩尔的氟化镓(GaF3),0.001摩尔的氟化锂(LiF),0.001摩尔的氟化硼(BF3),余量为氟化铝(AlF3)。
上述配比得到的新型含有铯、铷元素的钎剂,采用丙烷作为可燃气体进行火焰钎焊,配合Zn85-Al15、Al51.5-Si6.5-Zn42、Al88-Si12钎料,以304不锈钢板+6061铝合金板、Q235钢板+6061铝合金板、T2紫铜+6061铝合金板,按照GB/T 11363-2008《钎焊接头强度试验方法》进行试验,钎缝抗剪强度分别达到100MPa~132MPa。
实施例3
一种可钎焊铝钢及铝铜的含铯铷的钎剂,按摩尔配方比,其成分为:按摩尔数配比是:0.05摩尔的氟化铷(RbF),0.35摩尔的氟化铯(CsF),0.25摩尔的氢氧化铝(Al(OH)3),0.2摩尔的氟化钾(KF),0.01摩尔的氟化镓(GaF3),0.005摩尔的氟化锂(LiF),0.005摩尔摩尔的氟化硼(BF3),余量为氟化铝(AlF3)。
上述配比得到的新型含有铯、铷元素的钎剂,采用丙烷作为可燃气体进行火焰钎焊,配合Zn85-Al15、Al51.5-Si6.5-Zn42、Al88-Si12钎料,以304不锈钢板+6061铝合金板、Q235钢板+6061铝合金板、T2紫铜+6061铝合金板,按照GB/T 11363-2008《钎焊接头强度试验方法》进行试验,钎缝抗剪强度分别达到100MPa~132MPa。
实施例4
一种可钎焊铝钢及铝铜的含铯铷的钎剂,按摩尔配方比,其成分为:按摩尔数配比是:0.28摩尔的氟化铷(RbF),0.37摩尔的氟化铯(CsF),0.12摩尔的氢氧化铝(Al(OH)3),0.003摩尔的氟化钾(KF),0.008摩尔的氟化镓(GaF3),0.004摩尔的氟化锂(LiF),0.004摩尔的氟化硼(BF3),余量为氟化铝(AlF3)。
上述配比得到的新型含有铯、铷元素的钎剂,采用丙烷作为可燃气体进行火焰钎焊,配合Zn85-Al15、Al51.5-Si6.5-Zn42、Al88-Si12钎料,以304不锈钢板+6061铝合金板、Q235钢板+6061铝合金板、T2紫铜+6061铝合金板,按照GB/T 11363-2008《钎焊接头强度试验方法》进行试验,钎缝抗剪强度分别达到100MPa~132MPa。
实施例5
一种可钎焊铝钢及铝铜的含铯铷的钎剂,按摩尔配方比,其成分为:按摩尔数配比是:0.41摩尔的氟化铷(RbF),0.18摩尔的氟化铯(CsF),0.05摩尔的氢氧化铝(Al(OH)3),0.005摩尔的氟化钾(KF),0.01摩尔的氟化镓(GaF3),0.005摩尔的氟化锂(LiF),0.005摩尔的氟化硼(BF3),余量为氟化铝(AlF3)。
上述配比得到的新型含有铯、铷元素的钎剂,采用丙烷作为可燃气体进行火焰钎焊,配合Zn85-Al15、Al51.5-Si6.5-Zn42、Al88-Si12钎料,以304不锈钢板+6061铝合金板、Q235钢板+6061铝合金板、T2紫铜+6061铝合金板,按照GB/T 11363-2008《钎焊接头强度试验方法》进行试验,钎缝抗剪强度分别达到100MPa~132MPa。
实施例6
一种可钎焊铝钢及铝铜的含铯铷的钎剂,按摩尔配方比,其成分为:按摩尔数配比是:0.08摩尔的氟化铷(RbF),0.38摩尔的氟化铯(CsF),0.003摩尔的氢氧化铝(Al(OH)3),0.006摩尔的氟化钾(KF),0.004摩尔的氟化镓(GaF3),0.002摩尔的氟化锂(LiF),0.002摩尔的氟化硼(BF3),余量为氟化铝(AlF3)。
上述配比得到的新型含有铯、铷元素的钎剂,采用丙烷作为可燃气体进行火焰钎焊,配合Zn85-Al15、Al51.5-Si6.5-Zn42、Al88-Si12钎料,以304不锈钢板+6061铝合金板、Q235钢板+6061铝合金板、T2紫铜+6061铝合金板,按照GB/T 11363-2008《钎焊接头强度试验方法》进行试验,钎缝抗剪强度分别达到100MPa~132MPa。
实施例7
一种可钎焊铝钢及铝铜的含铯铷的钎剂,按摩尔配方比,其成分为:按摩尔数配比是:0.01摩尔(即mol,下同)的氟化铷(RbF),0.58摩尔的氟化铯(CsF),0.001摩尔的氢氧化铝(Al(OH)3),0.001摩尔的氟化钾(KF),0.05摩尔的氟化镓(GaF3),0.024摩尔的氟化锂(LiF),0.025摩尔的氟化硼(BF3),余量为氟化铝(AlF3)。
上述配比得到的新型含有铯、铷元素的钎剂,采用丙烷作为可燃气体进行火焰钎焊,配合Zn85-Al15、Al51.5-Si6.5-Zn42、Al88-Si12钎料,以304不锈钢板+6061铝合金板、Q235钢板+6061铝合金板、T2紫铜+6061铝合金板,按照GB/T 11363-2008《钎焊接头强度试验方法》进行试验,钎缝抗剪强度分别达到80MPa~98MPa。
实施例8
一种可钎焊铝钢及铝铜的含铯铷的钎剂,按摩尔配方比,其成分为:按摩尔数配比是:0.01摩尔(即mol,下同)的氟化铷(RbF),0.58摩尔的氟化铯(CsF),0.001摩尔的氢氧化铝(Al(OH)3),0.001摩尔的氟化钾(KF),0.05摩尔的氟化镓(GaF3),0.025摩尔的氟化锂(LiF),0.024摩尔的氟化硼(BF3),余量为氟化铝(AlF3)。
上述配比得到的新型含有铯、铷元素的钎剂,采用丙烷作为可燃气体进行火焰钎焊,配合Zn85-Al15、Al51.5-Si6.5-Zn42、Al88-Si12钎料,以304不锈钢板+6061铝合金板、Q235钢板+6061铝合金板、T2紫铜+6061铝合金板,按照GB/T 11363-2008《钎焊接头强度试验方法》进行试验,钎缝抗剪强度分别达到80MPa~98MPa。
实施例9
一种可钎焊铝钢及铝铜的含铯铷的钎剂,按摩尔配方比,其成分为:按摩尔数配比是:0.01摩尔(即mol,下同)的氟化铷(RbF),0.58摩尔的氟化铯(CsF),0.001摩尔的氢氧化铝(Al(OH)3),0.001摩尔的氟化钾(KF),0.049摩尔的氟化镓(GaF3),0.025摩尔的氟化锂(LiF),0.025摩尔的氟化硼(BF3),余量为氟化铝(AlF3)。
上述配比得到的新型含有铯、铷元素的钎剂,采用丙烷作为可燃气体进行火焰钎焊,配合Zn85-Al15、Al51.5-Si6.5-Zn42、Al88-Si12钎料,以304不锈钢板+6061铝合金板、Q235钢板+6061铝合金板、T2紫铜+6061铝合金板,按照GB/T 11363-2008《钎焊接头强度试验方法》进行试验,钎缝抗剪强度分别达到80MPa~98MPa。
实施例10
一种可钎焊铝钢及铝铜的含铯铷的钎剂,按摩尔配方比,其成分为:按摩尔数配比是:0.01摩尔(即mol,下同)的氟化铷(RbF),0.58摩尔的氟化铯(CsF),0.001摩尔的氢氧化铝(Al(OH)3),0.001摩尔的氟化钾(KF),0.051摩尔的氟化镓(GaF3),0.025摩尔的氟化锂(LiF),0.025摩尔的氟化硼(BF3),余量为氟化铝(AlF3)。
上述配比得到的新型含有铯、铷元素的钎剂,采用丙烷作为可燃气体进行火焰钎焊,配合Zn85-Al15、Al51.5-Si6.5-Zn42、Al88-Si12钎料,以304不锈钢板+6061铝合金板、Q235钢板+6061铝合金板、T2紫铜+6061铝合金板,按照GB/T 11363-2008《钎焊接头强度试验方法》进行试验,钎缝抗剪强度分别达到80MPa~98MPa。
实施例11
一种可钎焊铝钢及铝铜的含铯铷的钎剂,按摩尔配方比,其成分为:按摩尔数配比是:0.01摩尔(即mol,下同)的氟化铷(RbF),0.58摩尔的氟化铯(CsF),0.001摩尔的氢氧化铝(Al(OH)3),0.001摩尔的氟化钾(KF),0.05摩尔的氟化镓(GaF3),0.026摩尔的氟化锂(LiF),0.025摩尔的氟化硼(BF3),余量为氟化铝(AlF3)。
上述配比得到的新型含有铯、铷元素的钎剂,采用丙烷作为可燃气体进行火焰钎焊,配合Zn85-Al15、Al51.5-Si6.5-Zn42、Al88-Si12钎料,以304不锈钢板+6061铝合金板、Q235钢板+6061铝合金板、T2紫铜+6061铝合金板,按照GB/T 11363-2008《钎焊接头强度试验方法》进行试验,钎缝抗剪强度分别达到80MPa~98MPa。
实施例12
一种可钎焊铝钢及铝铜的含铯铷的钎剂,按摩尔配方比,其成分为:按摩尔数配比是:0.01摩尔(即mol,下同)的氟化铷(RbF),0.58摩尔的氟化铯(CsF),0.001摩尔的氢氧化铝(Al(OH)3),0.001摩尔的氟化钾(KF),0.05摩尔的氟化镓(GaF3),0.025摩尔的氟化锂(LiF),0.026摩尔的氟化硼(BF3),余量为氟化铝(AlF3)。
上述配比得到的新型含有铯、铷元素的钎剂,采用丙烷作为可燃气体进行火焰钎焊,配合Zn85-Al15、Al51.5-Si6.5-Zn42、Al88-Si12钎料,以304不锈钢板+6061铝合金板、Q235钢板+6061铝合金板、T2紫铜+6061铝合金板,按照GB/T 11363-2008《钎焊接头强度试验方法》进行试验,钎缝抗剪强度分别达到80MPa~98MPa。
将实施例1~实施例6按照GB/T 11363-2008《钎焊接头强度试验方法》进行试验的试验数据列成图1,将实施例7~实施例12试验数据列成图2,可以更清楚地了解和理解本项发明的技术特点和技术效果。图1中,对比例1至对比例3的摩尔配方比与实施例2完全相同,只是制备过程中使用的原材料各不相同,以此来说明本发明实施例1至实施例6所述的发明效果只与其摩尔配方比有关,而与其制备过程使用的原材料无关。
Claims (1)
1.一种可钎焊铝钢及铝铜的含铯铷的钎剂,其特征在于按摩尔数配比是:0.01摩尔~0.56摩尔的氟化铷(RbF),0.15摩尔~0.58摩尔的氟化铯(CsF),0.001摩尔~0.25摩尔的氢氧化铝(Al(OH)3),0.001摩尔~0.2摩尔的氟化钾(KF),0.002摩尔~0.05摩尔的氟化镓(GaF3),0.001摩尔~0.025摩尔的氟化锂(LiF),0.001摩尔~0.025摩尔的氟化硼(BF3),余量为氟化铝(AlF3),其中GaF3与LiF、BF3之间的摩尔比为GaF3︰LiF︰BF3 = 2︰1︰1。
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