CN106735667A - 一种SiC颗粒增强铝基复合材料的钎焊方法 - Google Patents

一种SiC颗粒增强铝基复合材料的钎焊方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种SiC颗粒增强铝基复合材料钎焊方法，包括如下步骤：S1、将SiC颗粒增强铝基复合材料放入水中，进行磨削，超声洗涤，在真空条件下室温干燥得到预焊基材；S2、将铝硅镁钎料进行表面打磨，洗涤，干燥得到焊接钎料；S3、将真空钎焊炉抽至真空，将预焊基体和焊接钎料转配后放入真空钎焊炉；S4：将真空钎焊炉升温至580‑600℃，保温25‑35min，随炉冷却，完成焊接得到焊件。本发明针对SiC颗粒增强铝基复合材料的特点，采用真空钎焊焊接方式，使用铝硅镁钎料并加入Ti作用活性成分，提高了焊剂与复合材料的接触表面张力，提高了焊缝结合力，本发明具有优良的剪切强度，工艺简单，容易操作。

Description

一种SiC颗粒增强铝基复合材料的钎焊方法
技术领域
本发明涉及SiC颗粒增强铝基复合材料焊接技术领域，尤其涉及一种SiC颗粒增强铝基复合材料钎焊方法。
背景技术
SiCp/Al复合材料是一种能满足特殊物理性能要求的轻型复合材料，具有比强度高、比刚度高、弹性模量高等优异性能，广泛应用于航空航天、军事武器、汽车电子、体育器材等领域。SiCp/Al的基体和增强相在物理与化学性质上的巨大差异，使得其连接特性明显不同于基体金属材料和陶瓷材料，焊接性能很差，使得SiCp/Al-MMCs在很多领域中的应用都受到限制。因此，研制一种适用于SiCp/Al复合材料的焊接方法成为本领域急需解决的问题。
发明内容
本发明提出了一种SiC颗粒增强铝基复合材料钎焊方法，采用铝硅镁钎料结合使用真空钎焊方法，克服了SiC颗粒增强铝基复合材料表面结合力差的缺点，提高了焊缝结合力，剪切强度高达65.9MPa，工艺简单，容易操作。
本发明提出的一种SiC颗粒增强铝基复合材料钎焊方法，包括如下步骤：
S1、将SiC颗粒增强铝基复合材料放入水中，进行磨削，超声洗涤，在真空条件下室温干燥得到预焊基材；
S2、将铝硅镁钎料进行表面打磨，洗涤，干燥得到焊接钎料；
S3、将真空钎焊炉抽至真空，将预焊基体和焊接钎料转配后放入真空钎焊炉；
S4：S4：将真空钎焊炉升温至580-600℃，保温25-35min，钎焊过程中在焊接接头加以恒定压力，随炉冷却，完成焊接得到焊件。
优选地，在S2中，铝硅镁钎料组分按重量百分比包括：Si 10-13％，Mg 1-2％，Ti3-5％，余量为Al。
优选地，在S2中，铝硅镁钎料组分按重量百分比包括：Si 12％，Mg 1.5％，Ti 4％，Al 82.5％。
优选地，在S4中，钎焊过程中在焊接接头施以7-8MPa的恒定压力。
优选地，在S4中，升温速率为30℃/min。
优选地，在S1中，超声洗涤在丙酮和/酒精溶液中进行，超声时间为20-30min。
优选地，在S1中，SiC颗粒增强铝基复合材料放入水中，用水铺展开SiC磨削粉末，先使用粗粒度的磨削粉，再使用细粒度的磨削粉对SiC颗粒增强铝基复合材料进行磨削。
优选地，在S2中，铝硅镁钎料用砂纸打磨，丙酮清洗。
优选地，在S2中，钎料在室温下干燥。
优选地，在S1中，SiC颗粒增强铝基复合材料在打磨清洗后表面进行镀铜或镀镍。
优选地，在S3中，真空钎焊炉中真空度为5.5×10-3～7.5×10-3Pa。
本发明采用铝硅镁钎料焊接SiC颗粒增强铝基复合材料基材，Al-Si-Mg的熔点低，加入Ti元素作为钎料的活性元素，钎料能够快速凝固甩带成型，箔片厚度为50μm左右，固-液相线温度区间为545～569℃，焊接时不会对母体材料造成损坏，Ti元素改善了钎料和SiC颗粒增强铝基复合材料接触表面张力，有助于钎料在基材表面铺展，提高了焊金属与基材的结合力，提高焊缝的力学性能；在真空钎焊前，对SiC颗粒增强铝基复合材料进行镀铜或锡，改进了其表面张力，提高SiC颗粒表面金属镀层的牢固性和稳定性，控制合理的升温速度，保证焊件析出的气体被充分抽出，同时要使焊件整体受热均匀，保证钎料熔化时基材内外温度基本一致，使毛细作用能有效发挥，以减小或防止骤热产生的应力而引起变形；采用逐步升温后保温，减小基材和钎料的温度梯度，使焊件各部分的温度得以均匀，使钎料的内外层均匀熔化填充接缝，提高焊接质量。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种SiC颗粒增强铝基复合材料钎焊方法，包括如下步骤：
S1、将SiC颗粒增强铝基复合材料放入水中，进行磨削，超声洗涤，在真空条件下室温干燥得到预焊基材；
S2、将铝硅镁钎料进行表面打磨，洗涤，干燥得到焊接钎料；
S3、将真空钎焊炉抽至真空，将预焊基体和焊接钎料转配后放入真空钎焊炉；
S4：将真空钎焊炉升温至590℃，保温30min，钎焊过程中在焊接接头加以恒定压力，随炉冷却，完成焊接得到焊件。
实施例2
一种SiC颗粒增强铝基复合材料钎焊方法，包括如下步骤：
S1、将SiC颗粒增强铝基复合材料放入水中，进行磨削，超声洗涤，在真空条件下室温干燥得到预焊基材；
S2、将铝硅镁钎料进行表面打磨，洗涤，干燥得到焊接钎料；
S3、将真空钎焊炉抽至真空，将预焊基体和焊接钎料转配后放入真空钎焊炉；
S4：将真空钎焊炉升温至580℃，保温35min，钎焊过程中在焊接接头加以恒定压力，随炉冷却，完成焊接得到焊件；
铝硅镁钎料组分按重量百分比包括：Si 12％，Mg 1.5％，Ti 4％，Al 82.5％。
实施例3
一种SiC颗粒增强铝基复合材料钎焊方法，包括如下步骤：
S1、将SiC颗粒增强铝基复合材料放入水中，进行磨削，在丙酮溶液中超声洗涤20min，在真空条件下室温干燥得到预焊基材；
S2、将铝硅镁钎料表面用砂纸打磨，用丙酮洗涤，干燥得到焊接钎料；
S3、将真空钎焊炉抽至真空，将预焊基体和焊接钎料转配后放入真空钎焊炉；
S4：将真空钎焊炉升温至600℃，保温25min，钎焊过程中在焊接接头加以恒定压力，随炉冷却，完成焊接得到焊件；
在S2中，铝硅镁钎料组分按重量百分比包括：Si 10％，Mg 2％，Ti 3％，Al 85％。
实施例4
一种SiC颗粒增强铝基复合材料钎焊方法，包括如下步骤：
S1、将SiC颗粒增强铝基复合材料放入水中，用水铺展开SiC磨削粉末，先使用粗粒度的磨削粉，再使用细粒度的磨削粉进行磨削，在酒精溶液中超声洗涤30min，在真空条件下室温干燥得到预焊基材；
S2、将铝硅镁钎料表面用砂纸打磨，用丙酮洗涤，室温条件下干燥得到焊接钎料；
S3、将真空钎焊炉抽至真空度为7.5×10-3Pa，将预焊基体和焊接钎料转配后放入真空钎焊炉；
S4：将真空钎焊炉升温至585℃，升温速度为30℃/min，并在保温32min，钎焊过程中在焊接接头施以7MPa的恒定压力，随炉冷却，完成焊接得到焊件；
在S2中，铝硅镁钎料组分按重量百分比包括：Si 13％，Mg 1％，Ti5％，Al 81％。
实施例4镀层接头的最大剪切强度为51.2MPa。
实施例5
一种SiC颗粒增强铝基复合材料钎焊方法，包括如下步骤：
S1、、将SiC颗粒增强铝基复合材料放入水中，用水铺展开SiC磨削粉末，先使用粗粒度的磨削粉，再使用细粒度的磨削粉进行磨削，在酒精溶液中超声洗涤30min，在真空条件下室温干燥得到预焊基材；
S2、将铝硅镁钎料表面用砂纸打磨，用丙酮洗涤，室温条件下干燥得到焊接钎料；
S3、将真空钎焊炉抽至真空度为7.5×10-3MPa，将预焊基体和焊接钎料转配后放入真空钎焊炉；
S4：将真空钎焊炉升温至590℃，升温速度为30℃/min，保温30min，钎焊过程中在焊接接头施以8MPa的恒定压力，随炉冷却，完成焊接得到焊件；
在S2中，铝硅镁钎料组分按重量百分比包括：Si 12％，Mg 2％，Ti 4％，Al 82％。
实施例5镀层接头的最大剪切强度为65.9MPa。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种SiC颗粒增强铝基复合材料钎焊方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将SiC颗粒增强铝基复合材料放入水中，进行磨削，超声洗涤，在真空条件下室温干燥得到预焊基材；
S2、将铝硅镁钎料进行表面打磨，洗涤，干燥得到焊接钎料；
S3、将真空钎焊炉抽至真空，将预焊基体和焊接钎料转配后放入真空钎焊炉；
S4：将真空钎焊炉升温至580-600℃，保温25-35min，钎焊过程中在焊接接头加以恒定压力，随炉冷却，完成焊接得到焊件。
2.根据权利要求1中所述的SiC颗粒增强铝基复合材料钎焊方法，其特征在于，在S2中，铝硅镁钎料组分按重量百分比包括：Si 10-13％，Mg 1-2％，Ti 3-5％，余量为Al。
3.根据权利要求2中所述的SiC颗粒增强铝基复合材料钎焊方法，其特征在于，在S2中，铝硅镁钎料组分按重量百分比包括：Si 12％，Mg 1.5％，Ti 4％，Al 82.5％。
4.根据权利要求1中所述的SiC颗粒增强铝基复合材料钎焊方法，其特征在于，在S4中，钎焊过程中在焊接接头加以7-8MPa的恒定压力。
5.根据权利要求1所述的SiC颗粒增强铝基复合材料钎焊方法，其特征在于，在S1中，SiC颗粒增强铝基复合材料在打磨清洗后表面进行镀铜或镀镍。
6.根据权利要求1中所述的SiC颗粒增强铝基复合材料钎焊方法，其特征在于，在S4中，升温速率为30℃/min。
7.根据权利要求1所述的SiC颗粒增强铝基复合材料钎焊方法，其特征在于，在S1中，超声洗涤在丙酮和/酒精溶液中进行，超声时间为20-30min。
8.根据权利要求1所述的SiC颗粒增强铝基复合材料钎焊方法，其特征在于，在S2中，铝硅镁钎料用砂纸打磨，丙酮清洗。
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Cited By (4)

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