CN105880769A - 一种高Mg含量铝合金钎焊材料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高Mg含量铝合金钎焊材料的制备方法，包括将含Mg质量分数为0.2～1.0％的铝合金材料和其它铝材料组装后，在钎焊炉内惰性气体环境中用焊剂进行钎焊，在钎焊部位，涂布5g/m2以上且(1.65×Mg％÷T℃/秒)g/m2以上的组成为KxZnyFz的氟锌酸钾，使平均升温速度(T)为0.1℃/秒以上，进行钎焊加热，x、y、z为正整数，T是上述铝合金材料的温度从550℃加热至钎焊温度的平均升温速度，本发明所公开的制备方法制得的钎焊材料具有良好的钎焊性能。

Description

一种高Mg含量铝合金钎焊材料的制备方法
技术领域
本发明涉及一种钎焊材料的制备方法，特别涉及一种高Mg含量铝合金钎焊材料的制备方法。
背景技术
在散热器、加热器、冷却器、蒸发器等铝合金制汽车用换热器的制造中，一般是采用把成型为规定形状的铝板材或挤压成型材料组装成规定的结构后，使用氟化物类焊剂，例如以氟铝酸钾为基料的焊剂，在惰性气体环境的加热炉内钎焊接合的方法。
近几年来，在汽车用换热器中，从省能、省资源的观点考虑，构成材料的薄壁化已得到了发展，伴随着薄壁化的发展，就要求构成材料的高强度化。一般作为提高铝合金材料的强度的对策之一是添加Mg，已经有人尝试用含Mg铝合金材料作为换热器用材料，但是，含Mg铝合金材料，特别是含Mg 0.2％以上的铝合金材料，使用上述氟化物类焊剂进行钎焊接合时，在钎焊加热中，氟化物类焊剂与材料中的Mg反应，生成MgF2、KMgFs等化合物，会使焊剂的活性下降，钎焊性受损等问题。
现在使用的氟化物类焊剂是以氟铝酸钾作为基料的焊剂，所以，在约56℃附近熔融，变成活性状态。因此，在含Mg的铝合金材料上涂布后进行钎焊时，熔融的焊剂立即与材料表面的Mg反应，生成MgF2及KMgF3。在以后的升温过程中，整个反应的速度被Mg从材料中向材料表面扩散所支配而持续进行反应，所以，在升温至钎焊温度(600℃)之前，与大量的Mg反应，结果变得焊剂活性继续下降。
作为含Mg铝合金材料的钎焊用焊剂，公开的有含氟铝酸的铯盐的焊剂，但是由于焊剂昂贵，所以难以适用于通常的汽车换热器的钎焊。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种高Mg含量铝合金钎焊材料的制备方法，以达到提供一种耐腐蚀性的钎焊材料的目的。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种高Mg含量铝合金钎焊材料的制备方法，包括将含Mg质量分数为0.2～1.0％的铝合金材料和其它铝材料组装后，在钎焊炉内惰性气体环境中用焊剂进行钎焊，在钎焊部位，涂 布5g/m2以上且(1.65×Mg％÷T℃/秒)g/m2以上的组成为KxZnyFz的氟锌酸钾，使平均升温速度(T)为0.1℃/秒以上，进行钎焊加热，x、y、z为正整数，T是上述铝合金材料的温度从550℃加热至钎焊温度的平均升温速度。
优选的，在钎焊部位，涂布5g/m2以上且(2.5×Mg％+T℃/秒)g/m2以上的上述氟锌酸钾，使平均升温速度为0.1℃/秒以上，进行钎焊加热，T是上述铝合金材料的温度从550℃加热至钎焊温度的平均升温速度。
优选的，所述氟锌酸钾的组成为KZnF3。
通过上述技术方案，本发明提供的高Mg含量铝合金钎焊材料的制备方法采用氟锌酸钾和Al-Si类合金钎焊材料，在惰性气体的环境中，钎焊汽车换热器的管材等、钎焊部位使用的含Mg 0.2～1.0％的铝合金材料(包括覆盖Al-Si类合金钎焊材料的铝合金复合材料)时，可以得到优良钎焊性。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
铸锭具有表1所示组成的铝合金，对得到的铸块按常用的手法进行均匀化处理，进一步，通过热轧、冷轧制成1.0mm厚度的板材，于360℃进行3小时软化处理，制成试验材料。
另一方面，用A3003合金(组成：Si 0.27％、Fe 0.6％、Cu 0.15％、Mn 1.2％、其余为Al及杂质)作为芯材，在其两面被覆Ai-10％Si合金钎焊材料，在最终压延后，于360℃进行3小时软化处理，制成厚度为1.0mm的钎接金属片(钎焊材料的被覆厚度是各单面为100um)。
为了采用上述试验材料及钎接金属片，对在惰性气体的环境中采用氟化物类焊剂进行钎焊的试验材料的钎焊性进行评价，以钎接金属片为垂直材料，而以试验材料为水平材料，进行了间隙填充试验，中间为间隔棒。
在把垂直材料(钎接金属片)和水平材料(试验材料)组装成规定的形状前，把各材料切成规定的尺寸，进行脱脂后，在各材料表面，作为氟锌酸钾将KZnF3粉末与丙酮混合后进行涂布，加以干燥，使溶剂挥发。
组装后，装入氮气炉中进行加热，在到达600℃时立即进行冷却，完成钎焊，测定钎焊后的试片的填充长度L，填充长度L除以间隙长度U，求出填充率L/L0，来评价钎焊性，填充率大于等于0.7为钎焊性良好(O)，大于等于0.4且小于0.7为钎焊性不稳定(△)，小于 0.4为钎焊性不良(X)。结果示于表2。
表1 铝合金组成
表2 钎焊性能
从表2中可以看出，按照本发明的方法可以得到良好的钎焊性，当试验材料的铝合金板的Mg含量超过1.0％时，即使KZnF3的涂布量多，也得不到良好的钎焊性，当试验材料的Mg含量在0.2～1.0％的范围时，为了得到良好的钎焊性，随着Mg含量的增加，KZnF3的涂布量必须增加。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (3)

1.一种高Mg含量铝合金钎焊材料的制备方法，其特征在于，包括将含Mg质量分数为0.2～1.0％的铝合金材料和其它铝材料组装后，在钎焊炉内惰性气体环境中用焊剂进行钎焊，在钎焊部位，涂布5g/m2以上且(1.65×Mg％÷T℃/秒)g/m2以上的组成为KxZnyFz的氟锌酸钾，使平均升温速度(T)为0.1℃/秒以上，进行钎焊加热，x、y、z为正整数，T是上述铝合金材料的温度从550℃加热至钎焊温度的平均升温速度。
2.根据权利要求1所述的一种高Mg含量铝合金钎焊材料的制备方法，其特征在于，在钎焊部位，涂布5g/m2以上且(2.5×Mg％+T℃/秒)g/m2以上的上述氟锌酸钾，使平均升温速度为0.1℃/秒以上，进行钎焊加热，T是上述铝合金材料的温度从550℃加热至钎焊温度的平均升温速度。
3.根据权利要求1或2所述的一种高Mg含量铝合金钎焊材料的制备方法，其特征在于，所述氟锌酸钾的组成为KZnF3。
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