CN108436326A - 一种钎焊用铝硅合金焊条的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明采用先将铝硅合金粉和助焊剂粉混合均匀，再采用压片机压制成Φ20 mm的棒坯，再将保温桶放入微波烧结炉中；接着炉腔内真空度抽至低于0.1 Pa后，充入纯度为99.999%的氩气，控制微波烧结炉的输出功率，以一定的升温速率加热并保温，随后关闭微波烧结炉，使试样随炉冷却获得铝硅合金棒材，最后将棒材放入挤压模进行热挤压，一次性挤压至Φ3mm，获得钎焊用铝硅合金焊条，上述制备方法简单方便、设备要求低、生产效率高、能源消耗少、适合工业化生产，焊条具有与母材润湿性好，钎焊强度高等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种焊条的制备方法，特别是钎焊用铝硅合金焊条及其制备方法。
背景技术
铝合金由于具有密度小、比强度高等优点，在航空、航天工业中已获得愈来愈广泛的应用。例如很多传统的铜合金波导、高频器件已被铝合金所取代，利用钎焊方法制造复杂的铝结构是最理想的方法。随着运载工具的轻量化，铝合金的应用范围渐广，其连接特别是焊接问题得到广泛的重视，常用的铝合金焊接方法之一是钎焊，铝硅合金钎料因具有良好的润湿性、流动性、钎焊接头的抗腐蚀性和可加工性，是铝合金钎焊中应用最广的一种铝钎料，而目前的铝硅合金焊条往往采用非真空熔铸、挤压、轧制及退火等工序制成，其设备要求高、生产效率低、能源消耗大，且助焊剂混合不均匀。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中所存在的上述技术问题，提供一种钎焊用铝硅合金焊条的制备方法，包括以下步骤：
1）先将铝硅合金粉和助焊剂粉混合均匀，再采用压片机压制成Φ20 mm的棒坯，其中压制压力为500~800MPa，保压时间为30秒；
2）然后将所得棒坯放置于多晶莫来石纤维保温桶内，再将保温桶放入微波烧结炉中；接着炉腔内真空度抽至低于0.1 Pa后，充入纯度为99.999%的氩气，控制微波烧结炉的输出功率，以一定的30~50°/min的升温速率加热至500~550℃，保温10~30min，随后关闭微波烧结炉，使试样随炉冷却获得铝硅合金棒材；
3）最后将棒材放入挤压模进行热挤压，一次性挤压至Φ3mm，获得钎焊用铝硅合金焊条，其中挤压温度为300~400℃。此铝硅合金焊条可用于1系和3系铝合金的钎焊。
进一步的，其中铝硅的质量比为88：12，所述的助焊剂采用氟铝酸钾KF-AlF3，所述助焊剂的质量百分比为15~25%。
进一步的，其中的微波烧结的工艺为以30~5 0°/min的升温速率加热至500~550℃，保温10~30min。
进一步的，通过步骤2）制得的硅合金棒，助焊剂在铝硅合金中均匀分布，未发生熔化或氧化现象，铝硅合金棒致密度不小于95%。
本发明与现有技术相比具有以下优点：1.制备方法简单方便、设备要求低、生产效率高、能源消耗少、适合工业化生产，焊条具有与母材润湿性好，钎焊强度高等优点；
2.通过微波烧结后助焊剂在铝硅合金中均匀分布，未发生熔化或氧化现象，此条件下制备的铝硅合金棒致密度不小于95%，在300℃下可顺利挤压成Φ3mm的焊条。
附图说明
图1为550℃微波烧结制备的含20%助焊剂的铝硅合金棒材的SEM表面形貌图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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的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。
本发明提供一种钎焊用铝硅合金焊条制备方法，包括以下步骤：
先将铝硅的质量比为88:12 的铝硅合金粉和助焊剂氟铝酸钾KF-AlF3粉混合均匀，其中助焊剂的质量百分比为20%，再采用压片机压制成Φ20 mm的棒坯，其中压制压力为600MPa，保压时间为30秒。然后将所得棒坯放置于多晶莫来石纤维保温桶内，再将保温桶放入微波烧结炉中；接着炉腔内真空度抽至低于0.1 Pa后，充入纯度为99.999%的氩气，控制微波烧结炉的输出功率，以一定的40°/min的升温速率加热至550℃，保温25min，随后关闭微波烧结炉，使试样随炉冷却获得铝硅合金棒材。最后将棒材放入挤压模进行热挤压，一次性挤压至Φ3mm，获得钎焊用铝硅合金焊条，其中挤压温度为300℃。此铝硅合金焊条可用于1系和3系铝合金的钎焊。
参照图1，图1为550℃微波烧结制备的含20%助焊剂的铝硅合金棒材的SEM表面形貌图。从图中可以看出，助焊剂在铝硅合金中均匀分布，未发生熔化或氧化现象。此条件下制备的铝硅合金棒致密度不小于95%，在300℃下可顺利挤压成Φ3mm的焊条。此焊条的在焊接过程中与1系或3系铝合金母材的接触角<10°，钎焊强度可大于母材自身强度，具有良好的综合焊接性能良好。
本发明未详尽描述的方法和装置均为现有技术，不再赘述。
本文中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (4)
1.一种钎焊用铝硅合金焊条的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）先将铝硅合金粉和助焊剂粉混合均匀，再采用压片机压制成Φ20 mm的棒坯，其中压制压力为500~800MPa，保压时间为30秒；
2）然后将所得棒坯放置于多晶莫来石纤维保温桶内，再将保温桶放入微波烧结炉中；接着炉腔内真空度抽至低于0.1 Pa后，充入纯度为99.999%的氩气，控制微波烧结炉的输出功率，以一定的升温速率加热并保温，随后关闭微波烧结炉，使试样随炉冷却获得铝硅合金棒材；
3）最后将棒材放入挤压模进行热挤压，一次性挤压至Φ3mm，获得钎焊用铝硅合金焊条，其中挤压温度为300~400℃，上述钎焊用铝硅合金焊条可用于1系和3系铝合金的钎焊。
2.根据权利要求1所述的一种钎焊用铝硅合金焊条的制备方法，其特征在于：步骤（1）中铝硅的质量比为88：12，所述的助焊剂采用氟铝酸钾KF-AlF3，助焊剂的质量百分比为15~25%。
3.根据权利要求1中所述的一种钎焊用铝硅合金焊条的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述的微波烧结的工艺为以30~5 0°/min的升温速率加热至500~550℃，保温10~30min。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种钎焊用铝硅合金焊条的制备方法，其特征在于：通过步骤2）制得的硅合金棒，助焊剂在铝硅合金中均匀分布，未发生熔化或氧化现象，铝硅合金棒致密度不小于95%。
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