CN104227263A - 一种低熔点高强度铝合金粉末钎料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种熔点低于490℃的高强度铝合金粉末钎料及其制备方法。属于铝合金钎焊技术领域。该钎料以质量百分数比计组分为：Si：8.6~9.5、Cu：16.5~17.5、Ge：8.5~9.5、Ni：4.5~5.0、Zn：4.0~5.0、Sr：0.70~0.75、Bi：0.35~0.40、La：0.40~0.45、Ce：0.40~0.55、Yb：0.10~0.20、其余为Al。该钎料采用熔体快冷-球磨技术制备，熔点低于490℃，钎焊温度500~520℃，适用于固相线高于500℃的铝合金的钎焊，有炉中钎焊、真空钎焊、感应钎焊、火焰钎焊等。该钎料配合QJ201钎焊3003铝合金，钎焊接头剪切强度大于74MPa。

Description

一种低熔点高强度铝合金粉末钎料及其制备方法
技术领域
本发明涉及铝合金钎焊技术领域，尤其涉及一种低熔点高强度铝合金粉末钎料及其制备方法。
背景技术
铝合金由于具有密度小、比强度高、耐蚀性好等优点，广泛应用于航空、航天、石化、汽车、船舶、机械、电力、家用电器等领域。铝合金可采用的焊接方法很多，其中钎焊是最重要的焊接方法之一，它具有钎焊件变形小、尺寸精度高等优点，在实际生产中得到越来越广泛的应用，特别适合于制造复杂的铝合金构件。Al-Si系钎料以A1-Si共晶成分为基础，该共晶合金具有良好的润湿性、流动性、钎焊接头的抗腐蚀性和可加工性，且钎焊接头强度高，是铝合金钎焊中应用最广的一种铝钎料。但Al-Si系钎料熔点较高(Al-Si共晶合金的共晶温度为577℃)，钎焊时钎焊温度多在600℃以上，接近于铝合金的固相线温度，易使母材发生过烧、溶蚀等现象。在一些特殊的应用场合，如薄壁的铝制板翅式换热器的钎焊，Al-Si系钎料的应用受到很大的制约。
因此，研制熔点较低、强度较高的铝合金钎料是铝合金钎焊发展的必然。钎料熔点的降低，降低了钎焊的温度，拓宽了钎焊在铝合金连接上的应用，可有效提高钎焊的可控性，避免钎焊时铝合金母材的溶蚀和晶粒长大，获得高质量的钎焊接头，提高钎焊生产效率和降低生产成本。另外，钎料熔点降低而带来的钎焊温度的降低，对节能降耗意义重大。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种低熔点高强度铝合金粉末钎料及其制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种低熔点高强度铝合金粉末钎料，由Si、Cu、Ge、Ni、Zn、Sr、Bi、La、Ce、Yb、Al组成，其中Si的质量分数为8.6%~9.5%、Cu的质量分数为16.5%~17.5%、Ge的质量分数为8.5%~9.5%、Ni的质量分数为4.5%~5.0%、Zn的质量分数为4.0%~5.0%、Sr的质量分数为0.70%~0.75%、Bi的质量分数为0.35%~0.40%、La的质量分数为0.40%~0.45%、Ce的质量分数为0.40%~0.55%、Yb的质量分数为0.10%~0.20%、其余为Al。
一种低熔点高强度铝合金粉末钎料的制备方法，包括如下步骤：
（1）将原料放入真空感应炉中进行感应熔炼，感应熔炼后在炉内的水冷铜模中铸锭，得母合金铸锭；
所述原料由Si、Cu、Ge、Ni、Zn、Sr、Bi、La、Ce、Yb、Al组成，其中Si的质量分数为8.6%~9.5%、Cu的质量分数为16.5%~17.5%、Ge的质量分数为8.5%~9.5%、Ni的质量分数为4.5%~5.0%、Zn的质量分数为4.0%~5.0%、Sr的质量分数为0.70%~0.75%、Bi的质量分数为0.35%~0.40%、La的质量分数为0.40%~0.45%、Ce的质量分数为0.40%~0.55%、Yb的质量分数为0.10%~0.20%、其余为Al。
（2）将步骤（1）得到的母合金铸锭破碎成小块放入真空旋淬系统，使母合金铸锭熔化后进行真空快淬，得快淬合金；
（3）将步骤（2）得到的快淬合金球磨，得铝合金粉末钎料。
进一步地，所述步骤（1）中进行感应熔炼时，先抽取感应炉腔真空至1.0×10-2Pa，再充入0.06MPa的纯氩气。
进一步地，所述步骤（2）中进行真空快淬时，先抽取真空旋淬系统炉腔真空至1.0×10-2Pa，再充入0.06MPa的纯氩气。
进一步地，所述步骤（2）中真空快淬采用单辊快淬法。
进一步地，所述的单辊快淬法中，将步骤（2）得到的母合金铸锭完全熔化后保温5~7秒，再把熔融的合金液喷射到旋转铜辊表面，喷射压力差为0.09~0.10MPa，旋转铜辊的表面线速度为21~23m/s。
进一步地，所述步骤（3）中球磨快淬合金采用行星式球磨机。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
（1）本发明的钎料熔点低于490℃，钎焊温度可低至500~520℃，有效避免了钎焊时铝合金母材的过烧和溶蚀，有利于获得高性能的钎焊接头。钎焊温度降低，有效降低了能源消耗；
（2）本发明的钎料具有较高的强度，配合QJ201钎剂钎焊3003铝合金，接头剪切强度大于74MPa。本发明的钎料适用于固相线温度在500℃以上的铝合金的钎焊；
（3）本发明的钎料适用的钎焊方法有保护气氛钎焊、真空钎焊、感应钎焊、火焰钎焊等；
（4）本发明的钎料采用了熔体快冷技术制备，钎料组织细小，成分均匀，熔化区窄，具有比常规熔炼技术制备的同成分钎料更佳的钎焊工艺性；
（5）本发明的钎料可直接使用，也可作为合金粉末与钎剂、成膏体等均匀混合配制成膏体钎料使用；
（6）本发明的钎料制备方法相对简单，工艺可控，便于操作，工艺消耗费较低。
具体实施方式
钎料的性能取决于其成分和组织。已有的研究表明，Al-Si共晶合金（Al-12.6Si）的共晶温度为577℃，添加Cu，可显著降低其熔点，Al-Cu-Si共晶合金（Al-28Cu-5.5Si）的共晶温度为524℃，Al-Cu-Si系钎料钎焊时钎焊温度较Al-Si系钎料降低了很多，如添加了4wt.% Cu的BAl86SiCu钎料的熔化温度为520-585℃，钎焊温度为585-650℃；添加了28wt.% Cu的BAl66SiCu钎料的熔化温度为525-535℃，钎焊温度为550-600℃，但Cu加入量多会使材料变脆及钎焊时出现对母材的溶蚀，很难得到性能优良的钎焊接头。Ge的加入也会大大降低钎料的熔点，这主要和Al-Ge共晶合金（Al-51.6Ge）的共晶温度424℃有关，如添加了10wt.% Ge的AlSi20Cu10Ge钎料的熔化温度为408~478℃，但Ge添加降低了钎焊接头强度，且Ge价格比较昂贵，加入量多会大大增加钎料的成本。少量添加Zn、Sn等在一定程度上可以降低钎料熔点及脆性，但过多加入会降低其耐蚀性；添加少量的Ni可以在一定程度上降低钎料的熔点，如添加了3.3wt.% Ni的Al10Si20Cu3.3Ni钎料的熔化温度范围为491.7~535.8℃，更重要的是Ni取代一部分的Cu，减少Cu对钎料塑性的破坏，降低脆性，提高钎焊接头强度。La等稀土元素作为变质剂可以细化晶粒，也有助于提高钎焊接头的强度，降低脆性，等等。
为获得熔点较低、强度较高的铝合金粉末钎料，兼顾钎料的流动性、对铝合金母材的润湿性，以及钎焊后钎焊接头的性能和钎料的成本，本发明人已发明了一种熔点低于500℃的高强度铝合金丝状钎料（ZL 201110108527.2）。为在保持高强度的前提下进一步降低钎料的熔点，本发明通过系统的理论分析和实验研究，创新选择了一种11元的铝合金钎料体系，结合制备技术控制，掌握了合金体系中11种元素的交互作用规律，以及对相组成、微结构和性能的影响作用，发明了熔点低于490℃的高强度铝合金粉末钎料。钎料熔点降低10℃，对于提高钎焊的可控性而获得高质量的钎焊接头，以及降低钎焊能耗，社会和经济效益显著。
本发明选取原料由Si、Cu、Ge、Ni、Zn、Sr、Bi、La、Ce、Yb、Al组成，其中Si的质量分数为8.6%~9.5%、Cu的质量分数为16.5%~17.5%、Ge的质量分数为8.5%~9.5%、Ni的质量分数为4.5%~5.0%、Zn的质量分数为4.0%~5.0%、Sr的质量分数为0.70%~0.75%、Bi的质量分数为0.35%~0.40%、La的质量分数为0.40%~0.45%、Ce的质量分数为0.40%~0.55%、Yb的质量分数为0.10%~0.20%、其余为Al。其中，Si和Al采用Al-12Si中间合金，Cu、Ge、Ni、Zn、Sr、Bi、La、Ce和Yb的纯度大于99.6%。
通过加入少量的Ge，降低钎料中的Cu含量，在降低熔点的同时保证钎料钎焊铝合金时可以得到足够强度的钎焊接头。另外，加入少量的Ge，还可以提高钎焊接头的耐蚀性能。加入少量的Zn在一定程度上降低钎料熔点及脆性。通过少量的Sr和Bi的添加，有效提高钎料的流动性，改善钎焊工艺性，有利于获得高强度的钎焊接头。通过少量的稀土元素La、Ce和Yb的复合添加，获得优良的材料变质效果，从而细化钎料组织，改善钎料的流动性，提高钎焊接头性能。
由于所述原料组分的纯度对母合金熔炼有很大影响，而母合金的纯度对所制备的钎料的性能影响很大，故优选原料组分Cu、Ge、Ni、Zn、Sr、Bi、La、Ce和Yb的纯度均大于99.6%，Al和Si采用Al-12Si中间合金。
除成分外，钎料的制备技术对其性能也有很重要的影响作用。已有的研究表明，熔体快冷技术制备的钎料与传统方法制备的同成分的普通钎料相比，快冷钎料组织细小，成分均匀，熔化温度区间窄，能够达到瞬时熔化的效果，铺展迅速，具有良好的润湿性，也有利于避免母材过烧，所得钎焊接头的力学性能等明显优于普通钎料。另外，快速凝固技术制备的钎料由于其晶粒细化，表面能增加，在成分不变的前提下可获得更低的熔点。
本发明还提供一种应用熔体快冷技术制备所述低熔点高强度铝合金粉末钎料的方法，采用熔体快冷技术，可以在获得钎料熔化温度范围一致的前提下，钎料中的Cu和Ge的含量比传统方法制备的普通钎料少，既降低了脆性，提高钎焊接头强度，也降低了钎料成本。该方法包括真空感应熔炼-铸锭工序、真空快淬工序及球磨工序。具体步骤如下：
（1）将原料按比例放入真空感应炉中进行感应熔炼，感应熔炼后在水冷铜模中铸锭，得母合金铸锭；所述原料由Si、Cu、Ge、Ni、Zn、Sr、Bi、La、Ce、Yb、Al组成，其中Si的质量分数为8.6%~9.5%、Cu的质量分数为16.5%~17.5%、Ge的质量分数为8.5%~9.5%、Ni的质量分数为4.5%~5.0%、Zn的质量分数为4.0%~5.0%、Sr的质量分数为0.70%~0.75%、Bi的质量分数为0.35%~0.40%、La的质量分数为0.40%~0.45%、Ce的质量分数为0.40%~0.55%、Yb的质量分数为0.10%~0.20%、其余为Al。
（2）将步骤（1）得到的母合金铸锭破碎成小块放入真空旋淬系统，使母合金铸锭熔化后进行真空快淬，得快淬合金；
（3）将步骤（2）得到的快淬合金球磨，得铝合金粉末钎料。
所述步骤（1）中感应熔炼时需先将真空感应炉腔抽真空至1.0×10-2Pa再充入0.06MPa的纯氩气后进行熔炼，充分合金化后浇注到炉内的水冷铜模中，得到母合金铸锭。
所述步骤（1）完成后，为将得到的母合金铸锭的晶粒进一步细化，使其成分更均匀，缩小合金的液固相温度区间，提高钎料的流动性和润湿性，还要进行真空快淬，即将熔融的母合金在一定的压力下，在纯氩气保护气氛中喷射到高速旋转的水冷铜辊上，得到箔片状的快淬合金。
真空快淬分为单辊快淬法和双辊快淬法，本发明所述步骤（2）中采用单辊快淬法，抽取旋淬系统炉腔真空至1.0×10-2Pa后充入0.06MPa的纯氩气，采用高频感应加热熔化母合金，合金完全熔化后保温5~7秒后喷射到高速旋转的水冷铜辊上。
由于在单辊快淬法中，熔融合金的温度、熔融合金的喷射压力差、水冷铜辊的转速、石英管喷口的尺寸都是关键控制性因素，当上述控制性因素发生变化时，真空快淬制备的材料的微结构将发生显著的变化，从而使材料的性能随之改变。因此，根据需要，本发明所述的单辊快淬法中，熔融母合金的喷射压力差为0.09~0.10MPa，旋转铜辊的表面线速度为21~23m/s，石英管喷口为矩形喷口，矩形喷口尺寸为4.0mm×0.6mm。
经过步骤（2）所述的真空快淬工序后得到的箔片状快淬合金在纯氩气保护下进行球磨，球磨采用行星式球磨机，最终得到粒径为100~150μm的铝合金粉末钎料。
下面结合实施例对本发明作进一步说明
实施例1
一种低熔点高强度铝合金粉末钎料的制备方法，包括如下步骤：
将原料放入真空感应炉中，抽取真空至1.0×10-2Pa后，充入0.06MPa的纯氩气进行感应熔炼，充分合金化后浇注到炉内的水冷铜模中，得到长方体的母合金铸锭。为保证铸锭的成分符合设计成分，必须关注Ge、Zn、Sr、Bi和稀土元素La、Ce和Yb在熔炼过程中的损耗量。
所述原料由Si、Cu、Ge、Ni、Zn、Sr、Bi、La、Ce、Yb、Al组成，其中Si的质量分数为8.6%、Cu的质量分数为16.5%、Ge的质量分数为9.5%、Ni的质量分数为4.5%、Zn的质量分数为4.0%、Sr的质量分数为0.75%、Bi的质量分数为0.35%、La的质量分数为0.40%、Ce的质量分数为0.55%、Yb的质量分数为0.10%、Al的质量分数为54.75%。
Si和Al采用Al-12Si中间合金，Cu、Ge、Ni、Zn、Sr、Bi、La、Ce和Yb的纯度大于99.6%
（2）母合金铸锭制备完成后从感应炉中取出并破碎成小块，再放入真空旋淬系统中的石英管中，启动真空旋淬系统，抽取感应炉腔真空至1.0×10-2Pa后充入0.06MPa的纯氩气保护，采用高频感应线圈加热石英管中的母合金使其熔化，合金完全熔化后保温7秒后用纯氩气把熔融的合金液通过石英管底部尺寸为0.6mm×4.0mm的矩形小孔喷射到旋转铜辊表面进行单辊快淬，喷射压力差为0.09MPa，旋转铜辊的表面线速度为23m/s，制得箔片状的快淬合金。
（3）箔片状的快淬合金在纯氩气保护下在行星式球磨机中球磨，制得粉末钎料。粉末粒径为100~147μm。
（4）DSC测得钎料的固、液相温度为451.2~488.4℃；按照GB11363《钎焊接头强度试验方法》，配用QJ201钎剂炉中钎焊3003铝合金，钎焊温度500℃，钎焊接头抗剪强度≥75.2Mpa。
实施例2
一种低熔点高强度铝合金粉末钎料的制备方法，包括如下步骤：
将原料放入真空感应炉中，抽取真空至1.0×10-2Pa后，充入0.06MPa的纯氩气进行感应熔炼，充分合金化后浇注到炉内的水冷铜模中，得到长方体的母合金铸锭。为保证铸锭的成分符合设计成分，必须关注Ge、Zn、Sr、Bi和稀土元素La、Ce和Yb在熔炼过程中的损耗量。
所述原料由Si、Cu、Ge、Ni、Zn、Sr、Bi、La、Ce、Yb、Al组成，其中Si的质量分数为9.0%、Cu的质量分数为16.5%、Ge的质量分数为9.5%、Ni的质量分数为5.0%、Zn的质量分数为5.0%、Sr的质量分数为0.75%、Bi的质量分数为0.40%、La的质量分数为0.45%、Ce的质量分数为0.50%、Yb的质量分数为0.12%、Al的质量分数为52.78%。
Si和Al采用Al-12Si中间合金，Cu、Ge、Ni、Zn、Sr、Bi、La、Ce和Yb采用纯度大于99.6%的Cu、Ge、Ni、Zn、Sr、Bi、La、Ce和Yb作为原材料；
（2）母合金铸锭制备完成后从感应炉中取出并破碎成小块，再放入真空旋淬系统中的石英管中，启动真空旋淬系统，抽取感应炉腔真空至1.0×10-2Pa后，充入0.06MPa的纯氩气保护，采用高频感应线圈加热石英管中的母合金使其熔化，合金完全熔化后保温5秒后用纯氩气把熔融的合金液通过石英管底部尺寸为0.6mm×4.0mm的矩形小孔喷射到旋转铜辊表面进行单辊快淬，喷射压力差为0.10MPa，旋转铜辊的表面线速度为22m/s，制得箔片状的快淬合金。
（3）箔片状的快淬合金在纯氩气保护下在行星式球磨机中球磨，制得粉末钎料。粉末粒径为105~146μm。
（4）DSC测得钎料的固、液相温度为450.3~487.7℃；按照GB11363《钎焊接头强度试验方法》，配用QJ201钎剂炉中钎焊3003铝合金，钎焊温度520℃，钎焊接头抗剪强度≥75.8Mpa。
实施例3
一种低熔点高强度铝合金粉末钎料的制备方法，包括如下步骤：
将原料放入真空感应炉中，抽取真空至1.0×10-2Pa后，充入0.06MPa的纯氩气进行感应熔炼，充分合金化后浇注到炉内的水冷铜模中，得到长方体的母合金铸锭。为保证铸锭的成分符合设计成分，必须关注Ge、Zn、Sr、Bi和稀土元素La、Ce和Yb在熔炼过程中的损耗量。
所述原料由Si、Cu、Ge、Ni、Zn、Sr、Bi、La、Ce、Yb、Al组成，其中Si的质量分数为9.5%、Cu的质量分数为17.0%、Ge的质量分数为9.0%、Ni的质量分数为4.5%、Zn的质量分数为4.5%、Sr的质量分数为0.70%、Bi的质量分数为0.40%、La的质量分数为0.40%、Ce的质量分数为0.55%、Yb的质量分数为0.15%、Al的质量分数为53.3%。
Si和Al采用Al-12Si中间合金，Cu、Ge、Ni、Zn、Sr、Bi、La、Ce和Yb采用纯度大于99.6%的Cu、Ge、Ni、Zn、Sr、Bi、La、Ce和Yb作为原材料；
（2）母合金铸锭制备完成后从感应炉中取出并破碎成小块，再放入真空旋淬系统中的石英管中，启动真空旋淬系统，抽取感应炉腔真空至1.0×10-2Pa后，充入0.06MPa的纯氩气保护，采用高频感应线圈加热石英管中的母合金使其熔化，合金完全熔化后保温7秒后用纯氩气把熔融的合金液通过石英管底部尺寸为0.6mm×4.0mm的矩形小孔喷射到旋转铜辊表面进行单辊快淬，喷射压力差为0.09MPa，旋转铜辊的表面线速度为21m/s，制得箔片状的快淬合金。
（3）箔片状的快淬合金再在纯氩气保护下在行星式球磨机中球磨，制得粉末钎料。粉末粒径为103~145μm。
（4）DSC测得钎料的固、液相温度为453.7~489.2℃；按照GB11363《钎焊接头强度试验方法》，配用QJ201钎剂炉中钎焊3003铝合金，钎焊温度510℃，钎焊接头抗剪强度≥74.3Mpa。
实施例4
一种低熔点高强度铝合金粉末钎料的制备方法，包括如下步骤：
将原料放入真空感应炉中，抽取真空至1.0×10-2Pa后，充入0.06MPa的纯氩气进行感应熔炼，充分合金化后浇注到炉内的水冷铜模中，得到长方体的母合金铸锭。为保证铸锭的成分符合设计成分，必须关注Ge、Zn、Sr、Bi和稀土元素La、Ce和Yb在熔炼过程中的损耗量。
所述原料由Si、Cu、Ge、Ni、Zn、Sr、Bi、La、Ce、Yb、Al组成，其中Si的质量分数为8.6%、Cu的质量分数为17.0%、Ge的质量分数为9.0%、Ni的质量分数为4.5%、Zn的质量分数为5.0%、Sr的质量分数为0.70%、Bi的质量分数为0.40%、La的质量分数为0.45%、Ce的质量分数为0.50%、Yb的质量分数为0.15%、Al的质量分数为53.7%。
Si和Al采用Al-12Si中间合金，Cu、Ge、Ni、Zn、Sr、Bi、La、Ce和Yb采用纯度大于99.6%的Cu、Ge、Ni、Zn、Sr、Bi、La、Ce和Yb作为原材料；（2）母合金铸锭制备完成后从感应炉中取出并破碎成小块，再放入真空旋淬系统中的石英管中，启动真空旋淬系统，抽取感应炉腔真空至1.0×10-2Pa后，充入0.06MPa的纯氩气保护，采用高频感应线圈加热石英管中的母合金使其熔化，合金完全熔化后保温6秒后用纯氩气把熔融的合金液通过石英管底部尺寸为0.6mm×4.0mm的矩形小孔喷射到旋转铜辊表面进行单辊快淬，喷射压力差为0.09MPa，旋转铜辊的表面线速度为22m/s，制得箔片状的快淬合金。
（3）箔片状的快淬合金再在纯氩气保护下在行星式球磨机中球磨，制得粉末钎料。粉末粒径为101~150μm。
（4）DSC测得钎料的固、液相温度为453.1~488.9℃；按照GB11363《钎焊接头强度试验方法》，配用QJ201钎剂炉中钎焊3003铝合金，钎焊温度520℃，钎焊接头抗剪强度≥74.6Mpa。
实施例5
一种低熔点高强度铝合金粉末钎料的制备方法，包括如下步骤：
将原料放入真空感应炉中，抽取真空至1.0×10-2Pa后，充入0.06MPa的纯氩气进行感应熔炼，充分合金化后浇注到炉内的水冷铜模中，得到长方体的母合金铸锭。为保证铸锭的成分符合设计成分，必须关注Ge、Zn、Sr、Bi和稀土元素La、Ce和Yb在熔炼过程中的损耗量。
所述原料由Si、Cu、Ge、Ni、Zn、Sr、Bi、La、Ce、Yb、Al组成，其中Si的质量分数为9.5%、Cu的质量分数为17.5%、Ge的质量分数为8.5%、Ni的质量分数为4.5%、Zn的质量分数为5.0%、Sr的质量分数为0.70%、Bi的质量分数为0.40%、La的质量分数为0.45%、Ce的质量分数为0.40%、Yb的质量分数为0.20%、Al的质量分数为52.85%。
Si和Al采用Al-12Si中间合金，Cu、Ge、Ni、Zn、Sr、Bi、La、Ce和Yb采用纯度大于99.6%的Cu、Ge、Ni、Zn、Sr、Bi、La、Ce和Yb作为原材料；（2）母合金铸锭制备完成后从感应炉中取出并破碎成小块，再放入真空旋淬系统中的石英管中，启动真空旋淬系统，抽取感应炉腔真空至1.0×10-2Pa后，充入0.06MPa的纯氩气保护，采用高频感应线圈加热石英管中的母合金使其熔化，合金完全熔化后保温7秒后用纯氩气把熔融的合金液通过石英管底部尺寸为0.6mm×4.0mm的矩形小孔喷射到旋转铜辊表面进行单辊快淬，喷射压力差为0.10MPa，旋转铜辊的表面线速度为23m/s，制得箔片状的快淬合金。
（3）箔片状的快淬合金再在纯氩气保护下在行星式球磨机中球磨，制得粉末钎料。粉末粒径为103~148μm。
（4）DSC测得钎料的固、液相温度为454.4~489.8℃；按照GB11363《钎焊接头强度试验方法》，配用QJ201钎剂炉中钎焊3003铝合金，钎焊温度520℃，钎焊接头抗剪强度≥74.1Mpa。

Claims (8)

1.一种低熔点高强度铝合金粉末钎料，其特征在于，由Si、Cu、Ge、Ni、Zn、Sr、Bi、La、Ce、Yb、Al组成，其中Si的质量分数为8.6%~9.5%、Cu的质量分数为16.5%~17.5%、Ge的质量分数为8.5%~9.5%、Ni的质量分数为4.5%~5.0%、Zn的质量分数为4.0%~5.0%、Sr的质量分数为0.70%~0.75%、Bi的质量分数为0.35%~0.40%、La的质量分数为0.40%~0.45%、Ce的质量分数为0.40%~0.55%、Yb的质量分数为0.10%~0.20%、其余为Al。
2.根据权利要求1所述的低熔点高强度铝合金粉末钎料，其特征在于，所述的Cu、Ge、Ni、Zn、Sr、Bi、La、Ce和Yb的纯度均大于99.6%，Al和Si采用Al-12Si中间合金。
3.如权利要求1所述的低熔点高强度铝合金粉末钎料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）将原料放入真空感应炉中进行感应熔炼，感应熔炼后在炉内的水冷铜模中铸锭，得母合金铸锭；所述原料由Si、Cu、Ge、Ni、Zn、Sr、Bi、La、Ce、Yb、Al组成，其中Si的质量分数为8.6%~9.5%、Cu的质量分数为16.5%~17.5%、Ge的质量分数为8.5%~9.5%、Ni的质量分数为4.5%~5.0%、Zn的质量分数为4.0%~5.0%、Sr的质量分数为0.70%~0.75%、Bi的质量分数为0.35%~0.40%、La的质量分数为0.40%~0.45%、Ce的质量分数为0.40%~0.55%、Yb的质量分数为0.10%~0.20%、其余为Al；
（2）将步骤（1）得到的母合金铸锭破碎后，放入真空旋淬系统，使母合金铸锭熔化后进行真空快淬，得快淬合金；
（3）将步骤（2）得到的快淬合金球磨，得铝合金粉末钎料。
4.如权利要求3所述的低熔点高强度铝合金粉末钎料的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中进行感应熔炼时，先抽取感应炉腔真空至1.0×10-2Pa，再充入0.06MPa的纯氩气。
5.如权利要求3所述的低熔点高强度铝合金粉末钎料的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中进行真空快淬时，先抽取真空旋淬系统炉腔真空至1.0×10-2Pa，再充入0.06MPa的纯氩气。
6.如权利要求3所述的低熔点高强度铝合金粉末钎料的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中真空快淬采用单辊快淬法。
7.如权利要求6所述的低熔点高强度铝合金粉末钎料的制备方法，其特征在于，所述的单辊快淬法中，将步骤（2）得到的母合金铸锭完全熔化后保温5~7秒，再把熔融的合金液喷射到旋转铜辊表面，喷射压力差为0.09~0.10MPa左右，旋转铜辊的表面线速度为21~23m/s左右。
8.如权利要求3所述的低熔点高强度铝合金粉末钎料的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中球磨快淬合金采用行星式球磨机。
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