CN105108371A - 环保型自钎钎料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种环保型自钎钎料,每100重量份的钎料包含75-99重量份的铝合金粉和1-25重量份的钎剂,所述钎剂为氟化铯、氟化钾和氟化铝的三元混合物,每100重量份的钎剂包含26-30重量份的氟化铯、35-40重量份的氟氯钾和30-39重量份的氟化铝。本发明通过特定的钎剂配比降低了钎料熔化温度,节省了钎焊成本;同时使钎料具有了更好的流动性,保证了焊接性能。
Description
技术领域
本发明涉及钎焊材料技术领域,特别涉及一种熔点低、流动性好的环保型自钎钎料。
背景技术
铜作为一种重要的战略物资,一直供应紧张,近年来随着需求量的增加,铜的价格一路攀升,目前价格在5万元左右1吨,并且还有上涨的趋势。为了实现产品成本的降低,在汽车配件行业、制冷空调领域开始了“以铝代铜”的有益探索,铝合金型材能满足用户的质量需要,但是围绕铝材钎焊一直是难题。
传统的钎焊方式通常是通过将钎料放到待焊接的部位,采用一定的热源进行加热,同时将钎剂涂覆在被焊接部位,在此状态下进行加热融化进行焊接,或者是将钎剂进行气化送到钎焊炉的气氛中同时进行加热进行焊接。在这样的钎焊过程中,存在钎焊作业麻烦,钎剂涂抹不均匀,造成产品质量不稳定,焊剂如果清洗不干净容易造成腐蚀,用不完的焊剂容易污染环境等问题。因此国内已研发出一些处理方式更环保的自钎钎料,如CN101323065A一种自钎剂铝钎料及其制取方法、中国申请CN102773625A环保自钎铝合金钎料等,这些自钎钎料在钎焊完成后无需酸洗去除钎剂,无虞钎剂对焊接材料的腐蚀,避免了钎剂使用后处理产生污染元素,因此更环保。
然而实际使用中,一些自钎钎料存在熔点较高,流动性小的问题。钎焊中钎料只能熔融而不能燃烧,若钎料中的铝燃烧氧化就不能起到焊接效果,由于铝燃点只有约550℃,因此选用的钎剂熔点不能高于这个温度;钎料流动性好才能在冷却以前更快地扩散到焊接面各个区域,这样才能确保冷却后的焊缝强度。
本发明就是为了提供一种新的自钎钎料来解决以上问题。
发明内容
本发明的主要目的是为了提供一种熔点低、流动性好的环保型自钎钎料。
本发明通过如下技术方案实现上述目的:一种环保型自钎钎料,每100重量份的钎料包含75-99重量份的铝合金粉和1-25重量份的钎剂,所述钎剂为氟化铯、氟化钾和氟化铝的三元混合物,每100重量份的钎剂包含26-30重量份的氟化铯、35-40重量份的氟氯钾和30-39重量份的氟化铝。
具体的,所述铝合金粉由铝、硅和重金属混合而成。
进一步的,所述每100重量份的所述铝合金粉包含70-90重量份的铝、5-16重量份的硅以及5-14重量份的重金属。
进一步的,所述重金属为银、锡、铷和铯中的一种。
具体的,每100重量份所述钎料中还包含0-0.1重量份的稀土金属。
进一步的,所述稀土金属为铈。
具体的,每100重量份的钎剂由27.8重量份的氟化铯、38.4重量份的氟氯钾和33.8重量份的氟化铝组成。
与现有技术相比,本发明环保型自钎钎料的有益效果在于:
本发明通过特定的钎剂配比降低了钎料熔化温度,节省了钎焊成本;同时使钎料具有了更好的流动性,保证了焊接性能。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
本发明中的自钎钎料采用以下步骤制备:
①将铝合金粉原料按照配比混合,在惰性气体或氮气的保护下气化,然后用急冷技术将其雾化成粉末,干燥后真空包装备用;
②将钎剂原料按比例混合并研磨,完毕后真空干燥,筛分后真空包装备用;
③将步骤①和步骤②所得固体按照一定比例充分混合,在挤压筒内挤压成丝径1.0-4.5mm的丝状自钎钎料。
实施例1
自钎钎料组成为52.5%铝、12%硅、10.5%银、6.5%氟化铯、8.75%氟化钾和9.75%氟化铝。
实施例2
自钎钎料组成为89.1%铝、4.95%硅、4.95%锡、0.3%氟化铯、0.35%氟化钾和0.35%氟化铝。
实施例3
自钎钎料组成为75%铝、10%硅、12%铷、0.9%氟化铯、1.2%氟化钾和0.9%氟化铝。
实施例4
自钎钎料组成为64%铝、12%硅、4%铯、5.56%氟化铯、7.68%氟化钾和6.76%氟化铝。
实施例5
自钎钎料组成为52.4%铝、12%硅、10.5%银、0.1%铈、6.5%氟化铯、8.75%氟化钾和9.75%氟化铝。
实施例6
自钎钎料组成为89%铝、4.95%硅、4.95%锡、0.1%铈、0.3%氟化铯、0.35%氟化钾和0.35%氟化铝。
实施例7
自钎钎料组成为75%铝、9.95%硅、12%铷、0.05%铈、0.9%氟化铯、1.2%氟化钾和0.9%氟化铝。
实施例8
自钎钎料组成为64%铝、11.99%硅、4%铯、0.01%铈、5.56%氟化铯、7.68%氟化钾和6.76%氟化铝。
自钎钎料性能测试:
将实施例1-8所制得自钎钎料进行相关性能测试,并以市售同类自钎钎料作为对照例,具体结果见表1。
表1自钎钎料性能测试:
钎焊是否酸洗 | 熔点/℃ | 流布面积/mm2 | |
实施例1 | 否 | 535 | 240 |
实施例2 | 否 | 528 | 216 |
实施例3 | 否 | 531 | 238 |
实施例4 | 否 | 522 | 257 |
实施例5 | 否 | 534 | 235 |
实施例6 | 否 | 526 | 221 |
实施例7 | 否 | 530 | 233 |
实施例8 | 否 | 523 | 259 |
对照例 | 否 | 540 | 180 |
由表1可知,与对照例自钎钎料相比,实施例1-8所制得的自钎钎料在保证钎焊无需酸洗的基础上,降低了自身熔点,因此具有同样的环保性,而本发明自钎钎料具有更低的熔点,意味着熔融温度更低,作业成本更低,而且避免了成分中的铝因高温氧化;流布面积更大意味着,流动性更好,在自钎钎料冷却前的时间可以扩散到焊接面的各个区域,保证焊接性能。其中实施例4和实施例8效果最好。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明创造构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种环保型自钎钎料,每100重量份的钎料包含75-99重量份的铝合金粉和1-25重量份的钎剂,其特征在于:所述钎剂为氟化铯、氟化钾和氟化铝的三元混合物,每100重量份的钎剂包含26-30重量份的氟化铯、35-40重量份的氟氯钾和30-39重量份的氟化铝。
2.根据权利要求1所述的环保型自钎钎料,其特征在于:所述铝合金粉由铝、硅和重金属混合而成。
3.根据权利要求2所述的环保型自钎钎料,其特征在于:所述每100重量份的所述铝合金粉包含70-90重量份的铝、5-16重量份的硅以及5-14重量份的重金属。
4.根据权利要求2或3所述的环保型自钎钎料,其特征在于:所述重金属为银、锡、铷和铯中的一种。
5.根据权利要求1所述的环保型自钎钎料,其特征在于:每100重量份所述钎料中还包含0-0.1重量份的稀土金属。
6.根据权利要求5所述的环保型自钎钎料,其特征在于:所述稀土金属为铈。
7.根据权利要求1所述的环保型自钎钎料,其特征在于:每100重量份的钎剂由27.8重量份的氟化铯、38.4重量份的氟氯钾和33.8重量份的氟化铝组成。
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