CN106181112A - 一种高性能锌铝基复合钎料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种高性能锌铝基复合钎料及其制备方法，涉及钎料领域。该高性能锌铝基复合钎料，包括基料和增强料；所述基料中各成分的重量百分含量：Al为24‑45％，Zn为15‑33％，Cu为13‑16％，Si为6‑12％；所述增强料中各成分的重量百分含量：Sn为0.8‑1.3％，Mg为0.2‑0.8％，Sr为0.05‑0.1％；优选的，所述基料中还含有重量百分含量为14‑18％的Cd。该高性能锌铝基复合钎料及其制备方法，通过添加Cu和Si，Cu和Si在钎焊时促进钎料Al的析出，从而减少脆性化合物的生成和长大，提高了钎焊完成后材料的连接强度，避免钎焊完成后的材料出现断裂现象，提高了焊接质量。

Description

一种高性能锌铝基复合钎料及其制备方法

技术领域

本发明涉及钎料技术领域，具体为一种高性能锌铝基复合钎料及其制备方法。

背景技术

钎焊是采用比母材熔点低的金属材料作钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点，低于母材熔化温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接焊件的方法。

在钎焊过程中，钎料的好坏往往影响钎焊的工作质量，钎料是为实现两种材料(或零件)的结合，在其间隙内或间隙旁所加的填充物，钎料的熔点必须比焊接的材料熔点低，适宜于连接精密、复杂、多铤缝和异类材料的焊接。

但是，目前的钎料在进行钎焊时料缝中析出的Al过少，常常会在料缝中产生很多脆性化合物，从而造成钎焊后的材料连接强度低，出现断裂的现象，钎焊质量差。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种高性能锌铝基复合钎料及其制备方法，解决了钎焊后的材料连接强度低的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种高性能锌铝基复合钎料，包括基料和增强料；

所述基料中各成分的重量百分含量：Al为24-45％，Zn为15-33％，Cu为13-16％，Si为6-12％；

所述增强料中各成分的重量百分含量：Sn为0.8-1.3％，Mg为0.2-0.8％， Sr为0.05-0.1％。

优选的，所述基料中还含有重量百分含量为14-18％的Cd。

优选的，一种高性能锌铝基复合钎料的制备方法，其制备过程如下：

S1、先按照原料重量百分含量将称好的24-45％的纯Al锭，15-33％的纯Zn锭，13-16％的纯Cu块、6-12％的纯Si块和14-18％的纯Cd块置于加热容器中，并且将温度提升到700-740℃，使称好的24-45％的纯Al锭，15-33％的纯Zn锭，13-16％的纯Cu块，6-12％的纯Si块和14-18％的纯Cd块转变为合金溶液；

S2、再按照原料重量百分含量将称好的0.8-1.3％的纯Sn块，0.2-0.8％的纯Mg条和0.005-0.1％的纯Sr锭倒入S1中的合金溶液中并随之进行振荡加以混合；

S3、将温度提升到750-780℃，当温度达到750-780℃时，恒温加热12-18分钟，恒温加热完成后将合金溶液转运到注塑装置中进行浇铸成型；

S4、将浇铸完成后的铸件放入50-70℃的热处理炉中保温1小时，再运用无水乙醇对铸件进行清洗，然后取出风干，得到复合钎料。

本发明提供了一种高性能锌铝基复合钎料及其制备方法。具备以下有益效果：

1、该高性能锌铝基复合钎料及其制备方法，通过添加Cu和Si，Cu和Si在钎焊时促进钎料Al的析出，从而减少脆性化合物的生成和长大，提高了钎焊完成后材料的连接强度，避免钎焊完成后的材料出现断裂现象，提高了焊接质量。

2、该高性能锌铝基复合钎料及其制备方法，通过添加Cd和Zn，Cd和Zn的组合使得钎料的融化温度降低，改善铺展性,减小固相线范围,从而提高钎料的性能。

3、该高性能锌铝基复合钎料及其制备方法，通过添加增强料，Mg和Sr 增加了钎料的抗腐蚀性，提高了钎料的性能，Sn在钎焊时既能够促使Zn和Al之间固溶结合,还能从母材上生长出无数刺状固溶体晶须插入钎料作嵌入结合,从而增强焊接后材料的结合强度。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合一些实施例对本发明作进一步解释，应该理解以下实施例旨在说明，不应被视为对本发明的限制。

实施例一

一种高性能锌铝基复合钎料及其制备方法，其制备过程如下：

S1、先按照原料重量百分含量将称好的24％的纯Al锭，15％的纯Zn锭，13％的纯Cu块、6％的纯Si块和14％的纯Cd块置于加热容器中，并且将温度提升到700℃，使称好的24％的纯Al锭，15％的纯Zn锭，13％的纯Cu块，6％的纯Si块和14％的纯Cd块转变为合金溶液；

S2、再按照原料重量百分含量将称好的0.8％的纯Sn块，0.2％的纯Mg条和0.005％的纯Sr锭倒入S1中的合金溶液中并随之进行振荡加以混合；

S3、将温度提升到750℃，当温度达到750℃时，恒温加热12分钟，恒温加热完成后将合金溶液转运到注塑装置中进行浇铸成型；

S4、将浇铸完成后的铸件放入50℃的热处理炉中保温1小时，再运用无水乙醇对铸件进行清洗，然后取出风干，得到复合钎料。

实施例二

一种高性能锌铝基复合钎料及其制备方法，其制备过程如下：

S1、先按照原料重量百分含量将称好的35％的纯Al锭，24％的纯Zn锭， 14.5％的纯Cu块、9％的纯Si块和16％的纯Cd块置于加热容器中，并且将温度提升到720℃，使称好的35％的纯Al锭，24％的纯Zn锭，14.5％的纯Cu块，9％的纯Si块和16％的纯Cd块转变为合金溶液；

S2、再按照原料重量百分含量将称好的1.05％的纯Sn块，0.5％的纯Mg条和0.51％的纯Sr锭倒入S1中的合金溶液中并随之进行振荡加以混合；

S3、将温度提升到765℃，当温度达到765℃时，恒温加热15分钟，恒温加热完成后将合金溶液转运到注塑装置中进行浇铸成型；

S4、将浇铸完成后的铸件放入60℃的热处理炉中保温1小时，再运用无水乙醇对铸件进行清洗，然后取出风干，得到复合钎料。

实施例二

一种高性能锌铝基复合钎料及其制备方法，其制备过程如下：

S1、先按照原料重量百分含量将称好的45％的纯Al锭，33％的纯Zn锭，16％的纯Cu块、12％的纯Si块和18％的纯Cd块置于加热容器中，并且将温度提升到740℃，使称好的45％的纯Al锭，33％的纯Zn锭，16％的纯Cu块，12％的纯Si块和18％的纯Cd块转变为合金溶液；

S2、再按照原料重量百分含量将称好的1.3％的纯Sn块，0.8％的纯Mg条和0.1％的纯Sr锭倒入S1中的合金溶液中并随之进行振荡加以混合；

S3、将温度提升到780℃，当温度达到780℃时，恒温加热18分钟，恒温加热完成后将合金溶液转运到注塑装置中进行浇铸成型；

S4、将浇铸完成后的铸件放入70℃的热处理炉中保温1小时，再运用无水乙醇对铸件进行清洗，然后取出风干，得到复合钎料。

典型案例1：

某钢筋生产工厂，先前使用传统的钎料进行焊接，焊接完成后的材料连接部位常常会出现裂痕，并且焊接后的材料在使用一段时间后会发生断裂，后来采用高性能锌铝基复合钎料，焊接完成后的材料连接部位无裂痕，在使 用一段时间后也不会出现裂痕。

典型案例2：

某汽车配件焊接工厂，先前使用传统钎料进行焊接，焊接前需要很久才能将钎料融化，每次焊接都需要很长的时间，后来使用高性能锌铝基复合钎料进行焊接，高性能锌铝基复合钎料在焊接前融化很快，每次焊接只需要几分钟就能完成。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种高性能锌铝基复合钎料，其特征在于，包括基料和增强料；

所述基料中各成分的重量百分含量：Al为24-45％，Zn为15-33％，Cu为13-16％，Si为6-12％；

所述增强料中各成分的重量百分含量：Sn为0.8-1.3％，Mg为0.2-0.8％，Sr为0.05-0.1％。

2.根据权利要求1所述的一种高性能锌铝基复合钎料，其特征在于：所述基料中还含有重量百分含量为14-18％的Cd。

3.根据权利要求1或2所述的一种高性能锌铝基复合钎料的制备方法，其制备过程如下：

S1、先按照原料重量百分含量将称好的24-45％的纯Al锭，15-33％的纯Zn锭，13-16％的纯Cu块、6-12％的纯Si块和14-18％的纯Cd块置于加热容器中，并且将温度提升到700-740℃，使称好的24-45％的纯Al锭，15-33％的纯Zn锭，13-16％的纯Cu块，6-12％的纯Si块和14-18％的纯Cd块转变为合金溶液；

S2、再按照原料重量百分含量将称好的0.8-1.3％的纯Sn块，0.2-0.8％的纯Mg条和0.005-0.1％的纯Sr锭倒入S1中的合金溶液中并随之进行振荡加以混合；

S3、将温度提升到750-780℃，当温度达到750-780℃时，恒温加热12-18分钟，恒温加热完成后将合金溶液转运到注塑装置中进行浇铸成型

S4、将浇铸完成后的铸件放入50-70℃的热处理炉中保温1小时，再运用无水乙醇对铸件进行清洗，然后取出风干，得到复合钎料。