CN107116315A - 一种镁合金钎焊用钎料及其制备方法 - Google Patents

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李萍
王莹
贺艺
赵红玲
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    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
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Abstract

本发明涉及一种镁合金钎焊用钎料及其制备方法，属于钎焊材料技术领域。本发明的镁合金钎焊用钎料，由以下质量百分比的组分组成：42～44％Zn，1～3％Al，0.5～1.0％Sn，余量为Mg。本发明的镁合金钎焊用钎料的熔化温度范围为336～361℃，钎焊温度范围为380～400℃。在钎焊温度下，镁合金钎焊用钎料具有良好的铺展性和间隙填充性，可用于固相线温度在400℃以上的镁合金的钎焊，采用炉中钎焊工艺钎焊AZ31B镁合金接头时，钎焊对接接头抗拉强度可以达到66MPa。

Description

一种镁合金钎焊用钎料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种镁合金钎焊用钎料及其制备方法，属于钎焊材料技术领域。
背景技术
作为工业中可应用的最轻的金属结构材料，镁合金具有密度低、比强度比刚度高、导电导热性好、阻尼减振性能优异、电磁屏蔽效果佳、产品尺寸稳定、易于回收利用等优点，在航空航天、国防军工、汽车制造、电子产品等领域具有重要的应用价值和广阔的应用前景。由于产品轻量化的需求，迫切需要对应用广泛的一些镁合金进行钎焊，这就需要对镁合金钎焊所需的钎料进行研究和开发。
但是，目前已获得商业化应用的镁合金钎焊钎料品种较少，且存在一些问题和不足，如含有贵重元素，导致钎料成本较高；熔化温度过高，导致钎焊温度过高；适用范围较窄，并不适于钎焊广泛应用的Mg-Al系、Mg-Zn系等镁合金。因此，在镁合金结构件焊接连接制造中，迫切需要研究和开发制备工艺简单、合金成本低、钎焊工艺性能优良、接头综合性能良好的钎料。
发明内容
本发明的目的是提供一种接头抗拉强度高的镁合金钎焊用钎料。
为了实现以上目的，本发明的镁合金钎焊用钎料所采用的技术方案是：
一种镁合金钎焊用钎料，由以下质量百分比的组分组成：42～44％Zn，1～3％Al，0.5～1.0％Sn，余量为Mg。
本发明的镁合金钎焊用钎料的制备方法所采用的技术方案为：
一种镁合金钎焊用钎料的制备方法，包括以下步骤：在CO2+SF6混合气体保护下，将Mg、Zn、Al和Sn熔炼后得到的合金液进行浇注，即得。
所述熔炼的温度为680～700℃。优选的，将熔炼后得到的合金液保温3～5min，再进行浇注。
本发明镁合金钎焊用钎料的组分为Mg-Zn-Al-Sn，钎料中Zn的质量百分比选为42～44％，在Mg-Zn合金的共晶成分附近，可降低钎料熔炼及浇注温度，提高钎料强度、硬度和流动性；Al的质量百分比选为1～3％，可通过固溶和时效强化作用提高钎料强度，减轻杂质造成的腐蚀问题；Sn的质量百分比选为0.5～1.0％，可进一步降低钎料熔化温度，细化钎料合金晶粒尺寸，改善钎料活性和润湿性，提高钎焊接头强度。
本发明的镁合金钎焊用钎料的熔化温度范围为336～361℃，钎焊温度范围为380～400℃。在钎焊温度下，镁合金钎焊用钎料具有良好的铺展性和间隙填充性，可用于固相线温度在400℃以上的镁合金的钎焊，采用炉中钎焊工艺钎焊AZ31B镁合金接头时，钎焊对接接头抗拉强度可以达到66MPa。
本发明的镁合金钎焊用钎料适用于保护气氛钎焊、感应钎焊、炉中钎焊等钎焊工艺，可以用于Mg-Al系、Mg-Zn系镁合金及其构件的钎焊，应用范围较宽，应用前景广阔。
本发明的镁合金钎焊用钎料的制备方法，工艺简单，便于应用推广。
具体实施方式
以下结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步的说明。
具体实施方式中所涉及到的原料纯Mg、纯Zn、纯Al和纯Sn均为市售产品，其中纯Mg、纯Zn、纯Al的纯度均为99.8％，纯Sn的纯度为99.5％。
实施例1
本实施例的镁合金钎焊用钎料，由以下质量百分比的组分组成：42％Zn，3％Al，0.5％Sn，余量为Mg。
本实施例的镁合金钎焊用钎料的制备方法，包括以下步骤：
在CO2+SF6混合气体保护下，采用感应炉将纯Mg、纯Zn、纯Al和纯Sn在700℃进行熔炼得到合金液，保温3min，再将合金液浇入钢制模具进行金属型铸造，得到钎料合金铸锭，即得。
实施例2
本实施例的镁合金钎焊用钎料，由以下质量百分比的组分组成：43％Zn，2％Al，0.8％Sn，余量为Mg。
本实施例的镁合金钎焊用钎料的制备方法，包括以下步骤：
在CO2+SF6混合气体保护下，采用感应炉将纯Mg、纯Zn、纯Al和纯Sn在690℃进行熔炼得到合金液，保温4min，再将合金液浇入钢制模具进行金属型铸造，得到钎料合金铸锭，即得。
实施例3
本实施例的镁合金钎焊用钎料，由以下质量百分比的组分组成：44％Zn，1.0％Al，1.0％Sn，余量为Mg。
本实施例的镁合金钎焊用钎料的制备方法，包括以下步骤：
在CO2+SF6混合气体保护下，采用感应炉将纯Mg、纯Zn、纯Al和纯Sn在680℃进行熔炼得到合金液，保温5min，再将合金液浇入钢制模具进行金属型铸造，得到钎料合金铸锭，即得。
对比例
本对比例的镁合金钎焊用钎料，由以下质量百分比的组分组成：43％Zn，2％Al，余量为Mg。
本对比例的镁合金钎焊用钎料的制备方法同实施例1。
实验例
本实验例采用实施例1～3和对比例的镁合金钎焊用钎料对AZ31B薄板(3mm厚)进行炉中钎焊，测定钎焊接头抗拉强度，结果如表1所示。
表1实施例1～3和对比例的镁合金钎焊用钎料的成分和接头力学性能
本发明的镁合金钎焊用钎料，经过熔炼、铸造制得，制备工艺简单，合金成本较低，钎焊工艺性能优良，接头综合性能良好，在镁合金的焊接连接中有着广阔的应用前景。

Claims (4)

1.一种镁合金钎焊用钎料，其特征在于：由以下质量百分比的组分组成：42～44％Zn，1～3％Al，0.5～1.0％Sn，余量为Mg。
2.一种如权利要求1所述的镁合金钎焊用钎料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：在CO2+SF6混合气体保护下，将Mg、Zn、Al和Sn熔炼后得到的合金液进行浇注，即得。
3.根据权利要求2所述的镁合金钎焊用钎料的制备方法，其特征在于：所述熔炼的温度为680～700℃。
4.根据权利要求2所述的镁合金钎焊用钎料的制备方法，其特征在于：将熔炼后得到的合金液保温3～5min，再进行浇注。
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