CN106378549B - 一种用于铜铝钎焊的免洗助焊剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及铜铝钎焊助焊剂领域,公开了一种用于铜铝钎焊的免洗助焊剂。该免洗助焊剂由基础焊剂、丙二醇和助剂组成,其中各组分的质量百分比为:基础焊剂28~44%,丙二醇28~37%,其余为助剂。该助焊剂能够清洗轻的脏物和金属表面的油污,使用该助焊剂减去了钎焊前清洗工件的步骤,大大提高了劳动效率。钎焊加温时,丙二醇能够增加钎料的流动性、润湿性,能促进钎焊均匀填充焊接面,针对铜铝钎焊,焊缝的焊接强度和钎料的铺展面积大大增加。
Description
技术领域
本发明涉及铜铝钎焊助焊剂领域,具体涉及一种免洗、无腐蚀性的用于铜铝钎焊助焊剂。
背景技术
随着电力行业的突飞猛进的发展,铜铝产品消耗足年增加,在电力、化工、制冷、交通运输和航空航天等领域广泛应用,铜资源日益枯竭造成的铜价上扬,“以铝代铜”成为趋势。由于铜铝直接电位差不一样,铜铝如果直接接触使用,在潮湿的环境中会产生电化学腐蚀损伤铝件产品。目前一般采用焊接的方法来实现铜铝异种金属的连接。由于铜铝的熔点相差较大,直接反应时会生成多种金属间化合物,影响焊接接头的强度和塑性。钎焊是适合大件铜铝焊接的最优方法。
钎焊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,此时钎料融化,液态钎料润湿母材,借助毛细作用被吸入和充满固态工件间隙之间,并与工件金属相互扩散溶解,冷凝后即形成钎焊接头。钎焊变形小,接头光滑美观,适合于焊接精密、复杂和由不同材料组成的构件,如蜂窝结构板、透平叶片、硬质合金刀具和印刷电路板等。
现有技术存在以下问题:1、铜铝钎焊前,需要对工件进行细致加工和严格清洗,除去油污和过厚的氧化膜,并保证接口装配间隙,费时费力,焊接效率不高;2、如果工件表面处理不够,会导致钎焊在焊接时润湿性、耐蚀性、流动性差,影响焊接面填充面小,焊接质量下降。
发明内容
本发明的发明目的是提供一种免洗、无腐蚀性的用于铜铝钎焊的助焊剂,使用该助焊剂不需要在钎焊前对工件进行清洗,提高了劳动效率,同时能提高钎料的流动性、润湿性以及焊接强度,提高焊接质量。
为了实现上述发明目的,本发明采用了以下技术方案:
一种用于铜铝钎焊的免洗助焊剂,由基础焊剂、丙二醇和助剂组成,其中各组分的质量百分比为:基础焊剂28~44%,丙二醇28~37%,其余为助剂。
作为优选,丙二醇的质量百分比为30~34%。丙二醇在该范围内时,钎焊时钎料润湿性最佳。
基础焊剂的种类繁多,针对铜铝异种金属的钎焊,作为优选,所述基础焊剂包括氟铝酸铯23~33%和氟铝酸钾5~11%。氟铝酸铯针对钎焊铜铝异种金属焊接效果好。
为了促进钎料和母料的粘合强度,进一步增加焊接牢固度,作为优选,所述助剂包括氟化铝0.5~1.5%和氟化铯0.5~1.5%。
为了提高焊接后接缝处的抗腐蚀性,作为优选,所述助剂包括锂盐3~7%。
作为优选,所述锂盐为Li3AlF6。加入Li3AlF6后,抗腐蚀性更佳。
作为优选,所述助剂包括二氟化铜0.5~1.5%,对助焊剂去除铜合金表面氧化膜方面具有极好的增强效果
作为优选,所述助剂包括有机酸,所占质量百分比为5~15%,用于除去母料表面的氧化物和熔融焊料表面的氧化物。
作为优选,所述免洗助焊剂通过如下方法配制而成:容器中放入适量去离子水,加入丙二醇搅拌均匀,快速搅拌下依次加入基础焊剂和助剂,完全混合均匀后得到所述助焊剂。
与现有技术相比,采用了上述技术方案的一种用于铜铝钎焊的免洗助焊剂,具有如下有益效果:
1、该助焊剂能够清洗轻的脏物和金属表面的油污,使用该助焊剂减去了钎焊前清洗工件的步骤,大大提高了劳动效率。
2、钎焊加温时,丙二醇能够增加钎料的流动性、润湿性,能促进钎焊均匀填充焊接面,针对铜铝钎焊,焊缝的焊接强度和钎料的铺展面积大大增加。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明做进一步描述。
实施例1
一种用于铜铝钎焊的免洗助焊剂由下列原料制备而成:
丙二醇28%;氟铝酸铯23%;氟铝酸钾5%;氟化铝0.5%;氟化铯0.5%;锂盐(Li3AlF6)3%;二氟化铜0.5%;有机酸5%,可以为丁二酸或戊二酸;其余为去离子水。所有原料总质量百分比为100%。
制备方法:
容器中放入上述重量百分比的去离子水,加入丙二醇搅拌均匀,快速搅拌下再加入氟铝酸铯、氟铝酸钾、氟化铝、氟化铯、锂盐(Li3AlF6)、二氟化铜、有机酸,混合均匀后,得到助焊剂悬浮液。
实施例2
一种用于铜铝钎焊的免洗助焊剂由下列原料制备而成:
丙二醇37%;氟铝酸铯33%;氟铝酸钾11%;氟化铝1.5%;氟化铯1.5%;锂盐(Li3AlF6)7%;二氟化铜1.5%;有机酸15%,可以为丁二酸或戊二酸;其余为去离子水。所有原料总质量百分比为100%。
制备方法同实施例1。
实施例3
一种用于铜铝钎焊的免洗助焊剂由下列原料制备而成:
丙二醇32%;氟铝酸铯28%;氟铝酸钾8%;氟化铝1%;氟化铯1%;锂盐(Li3AlF6)5%;二氟化铜1%;有机酸10%,可以为丁二酸或戊二酸;其余为去离子水。所有原料总质量百分比为100%。
制备方法同实施例1。
实施例4
将实施例1~3的免洗助焊剂进行如下实验:将助焊剂涂敷在铝材和铜材表面,与Zn-15Al焊丝配合,采用氧-丙烷火焰于温度500℃进行钎焊。其中,钎缝试验按照GB/T11363-2008《钎焊接头强度试验方法》、GB/T 11364-2008《钎料润湿性试验方法》进行试验,试验结果见表1。
表1实施例用于铜铝钎焊的免洗助焊剂部分性能试验结果
结果表明,采用本发明实施例的助焊剂后,钎缝的强度和钎料的润湿性显著增加。其中使用实施例3的助焊剂钎焊质量最好,相对市售产品,其钎缝强度增加33.3%,在铜板上的铺展面积增加42.2%,在铝板上的铺展面积增加39.5%。
另外,实施例1~3的助焊剂能够清洗轻的脏物和金属表面的油污,使用该助焊剂减去了钎焊前清洗工件的步骤,大大提高了劳动效率。
以上所述使本发明的优选实施方式,对于本领域的普通技术人员来说不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干变型和改进,这些也应视为发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种用于铜铝钎焊的免洗助焊剂,其特征在于:由基础焊剂、丙二醇和助剂组成,其中各组分的质量百分比为:基础焊剂28~44%,丙二醇28~37%,其余为助剂;所述助剂包括二氟化铜0.5~1.5%,所述助剂包括有机酸,所占质量百分比为5~15%;所述基础焊剂包括氟铝酸铯23~33%和氟铝酸钾5~11%;上述所有百分数均是以占免洗助焊剂总量的质量百分比来计。
2.根据权利要求1所述的免洗助焊剂,其特征在于:丙二醇的质量百分比为30~34%,上述所有百分数均是以占免洗助焊剂总量的质量百分比来计。
3.根据权利要求1所述的免洗助焊剂,其特征在于:所述助剂包括氟化铝 0.5~1.5%和氟化铯0.5~1.5%,上述所有百分数均是以占免洗助焊剂总量的质量百分比来计。
4.根据权利要求1所述的免洗助焊剂,其特征在于:所述助剂包括锂盐3~7%,上述所有百分数均是以占免洗助焊剂总量的质量百分比来计。
5.根据权利要求4所述的免洗助焊剂,其特征在于:所述锂盐为Li3AlF6。
6.根据权利要求1~5任一项所述的免洗助焊剂,其特征在于:所述免洗助焊剂通过如下方法配制而成 :取相应质量丙二醇,快速搅拌下依次加入基础焊剂和助剂,完全混合均匀后得到所述助焊剂。
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