CN108568617A

CN108568617A - 一种无钎剂的钎焊材料

Info

Publication number: CN108568617A
Application number: CN201810219001.3A
Authority: CN
Inventors: 张全成; 刘娜; 吴永新
Original assignee: JIANGSU ALCHA ALUMINIUM CO Ltd
Current assignee: JIANGSU ALCHA ALUMINIUM CO Ltd
Priority date: 2018-03-16
Filing date: 2018-03-16
Publication date: 2018-09-25

Abstract

本发明公开了一种无钎剂的钎焊材料，包括：芯材、钎焊层和覆盖层；其中，所述钎焊层复合在所述芯材上，所述覆盖层复合在所述钎焊层上；所述钎焊层和覆盖层均含有Si，且所述钎焊层的Si含量高于所述覆盖层的Si含量；所述覆盖层中含有Bi，所述钎焊层中含有Mg和Bi。本发明一种无钎剂的钎焊材料，通过钎焊层和覆盖层的成分含量设计，使两层之间的成分具有浓度差，使钎焊液由高浓度向低浓度方向流动，有效的冲破氧化膜，提高无钎剂钎焊材料的钎焊效果。

Description

一种无钎剂的钎焊材料

技术领域

本发明涉及钎焊材料开发技术领域，特别是涉及一种无钎剂的钎焊材料。

背景技术

无钎剂钎焊，是一种在通常大气压下，不需要加入钎焊剂，只通过熔化、铺展和溶解待钎焊部件表面的氧化膜，完成合金的钎焊的一种焊接方法。

目前，热传输行业发展要求用尽可能低的最终成本来制造高质量的材料和部件。热交换器钎焊生产中最常用的还是受控气氛钎焊，即CAB钎焊，其优点是设备造价低，允许较大的接头间隙，不需要清洗等。CAB钎焊目前普遍采用Nocolok钎剂去除氧化膜，Nocolok钎剂能够在非氧化性气氛条件下促进轩焊过程的进行，解决了真空轩焊效率低的缺点。但钎焊后的钎剂残留物无法清楚干净，通常被认为是对换热器有害的，而且钎剂涂覆较麻烦，涂覆后需要烘干处理；另外，氟化物钎剂还会与Mg发生反应，Mg的重量含量应控制在0.5%以下，限制了Mg合金的使用。

在现有设备基础上开发无钎剂的钎焊材料是行业发展的新方向。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种无钎剂的钎焊材料，能够解决现有钎焊材料因使用钎焊剂存在的上述不足之处。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种无钎剂的钎焊材料，包括：芯材、钎焊层和覆盖层；其中，所述钎焊层复合在所述芯材上，所述覆盖层复合在所述钎焊层上；所述钎焊层和覆盖层均含有Si，且所述钎焊层的Si含量高于所述覆盖层的Si含量；所述覆盖层中含有Bi，所述钎焊层中含有Mg和Bi。

在本发明一个较佳实施例中，所述覆盖层中，Si的重量百分含量为6～9%，Bi的重量百分含量为0.05～2%。

在本发明一个较佳实施例中，所述钎焊层中， Si的重量百分含量为8～12%，Bi+Mg的重量百分含量为0.2～7.5%。

在本发明一个较佳实施例中，所述覆盖层还包括如下重量百分含量的各组分：Fe≤0.8%，Cu≤0.3%，Mn≤0.05%，Mg≤0.05%，Zn≤0.1%，Ti≤0.2%。

在本发明一个较佳实施例中，所述钎焊层还包括如下重量百分含量的各组分：Fe≤0.6%，Cu≤0.1%，Mn≤0.05%，Mg 0.05～0.5%，Zn≤0.10%，Ti≤0.10%。

在本发明一个较佳实施例中，所述覆盖层的厚度为3～50μm。

在本发明一个较佳实施例中，所述钎焊层的包覆率为5～15%。

本发明的有益效果是：本发明一种无钎剂的钎焊材料，通过钎焊层和覆盖层的成分含量设计，使两层之间的成分具有浓度差，使钎焊液由高浓度向低浓度方向流动，有效的冲破氧化膜，提高无钎剂钎焊材料的钎焊效果。

附图说明

图1是本发明一种无钎剂的钎焊材料一较佳实施例的立体结构示意图；

附图中各部件的标记如下：1.芯材，2.钎焊层，3.覆盖层。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参阅图1，本发明实施例包括：

本发明揭示了一种无钎剂的钎焊材料，包括：芯材1、钎焊层2和覆盖层3；其中，所述钎焊层2复合在所述芯材1上，所述覆盖层3复合在所述钎焊层2上。

所述钎焊层2和覆盖层3均含有Si，且所述钎焊层2的Si含量高于所述覆盖层3的Si含量，利用两层之间Si含量的浓度差，使钎焊液由高浓度向低浓度方向流动，有效的冲破氧化膜。具体地，所述覆盖层中，Si的重量百分含量为6～9%，所述钎焊层中，Si的重量百分含量为8～12%。

所述覆盖层3中含有Bi，所述钎焊层2中含有Mg和Bi。Bi是浸润元素，在覆盖层和钎焊层中加入Bi，有利于冲破氧化膜。具体地，所述覆盖层中，Bi的重量百分含量为0.05～2%。所述钎焊层中，Bi+Mg的重量百分含量为0.2～7.5%。

所述钎焊层2的包覆率为5～15%，还包括如下重量百分含量的各组分：Fe≤0.6%，Cu≤0.1%，Mn≤0.05%，Mg 0.05～0.5%，Zn≤0.10%，Ti≤0.1%。

所述覆盖层3的厚度为10～20μm，还包括如下重量百分含量的各组分：Fe≤0.8%，Cu≤0.3%，Mn≤0.05%，Mg≤0.05%，Zn≤0.1%，Ti≤0.2%。

实施例1

所述覆盖层包括如下重量百分含量的各组分：

Si 7%，Bi 0.1%，Fe≤0.6%，Cu≤0.2%，Mn≤0.03%，Mg≤0.03%，Zn≤0.05%，Ti≤0.1%。

所述钎焊层包括如下重量百分含量的各组分：

Si 9%，Bi+Mg 0.2%，Fe≤0.4%，Cu≤0.05%，Mn≤0.03%，Mg 0.1%，Zn≤0.10%，Ti≤0.1%。

实施例2

所述覆盖层包括如下重量百分含量的各组分：

Si 9%，Bi 5%，Fe≤0.8%，Cu≤0.3%，Mn≤0.05%，Mg≤0.05%，Zn≤0.1%，Ti≤0.2%。

所述钎焊层包括如下重量百分含量的各组分：

Si 11%，Bi+Mg 3%，Fe≤0.6%，Cu≤0.1%，Mn≤0.05%，Mg 0.3%，Zn≤0.10%，Ti≤0.1%。

利用铸造设备中频感应电炉与模具，铸造长为300mm、宽为200mm、厚为100mm的铸绽块，对各层合金铸绽镜面，镜面后铸绽长为200mm，宽为150mm，厚度为15mm，对各层（包括覆盖层、钎焊层和芯材）在热处理炉中进行500℃，2h均匀化退火，然后在热轧机上对各层单层热扎，再按照覆盖层-钎焊层-芯材-钎焊层-覆盖层的顺序焊接在一起，对五层复合合金进行500℃，3h预热后，再进行热轧、冷轧，得到目标无钎剂钎焊材料。将所述无钎剂钎焊材料进行CAB钎焊，纤焊前不涂覆纤焊剂去除待焊接件表面的氧化膜，直接用本发明的纤焊材料，焊接后得到的焊接接头经测试合格率为100%，说明本发明的纤焊材料在焊接过程有能够有效去除氧化膜。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种无钎剂的钎焊材料，其特征在于，包括：芯材、钎焊层和覆盖层；其中，所述钎焊层复合在所述芯材上，所述覆盖层复合在所述钎焊层上；所述钎焊层和覆盖层均含有Si，且所述钎焊层的Si含量高于所述覆盖层的Si含量；所述覆盖层中含有Bi，所述钎焊层中含有Mg和Bi。

2.根据权利要求1所述的无钎剂的钎焊材料，其特征在于，所述覆盖层中，Si的重量百分含量为6～9%，Bi的重量百分含量为0.02～2%。

3.根据权利要求1所述的无钎剂的钎焊材料，其特征在于，所述钎焊层中， Si的重量百分含量为8～12%，Bi+Mg的重量百分含量为0.2～7.5%。

4.根据权利要求1至3任一项所述的无钎剂的钎焊材料，其特征在于，所述覆盖层还包括如下重量百分含量的各组分：Fe≤0.8%，Cu≤0.3%，Mn≤0.05%，Mg≤0.05%，Zn≤0.1%，Ti≤0.2%。

5.根据权利要求1至3任一项所述的无钎剂的钎焊材料，其特征在于，所述钎焊层还包括如下重量百分含量的各组分：Fe≤0.6%，Cu≤0.1%，Mn≤0.05%，Mg 0.05～0.5%，Zn≤0.10%，Ti≤0.1%。

6.根据权利要求1至3任一项所述的无钎剂的钎焊材料，其特征在于，所述覆盖层的厚度为3～50μm。

7.根据权利要求1至3任一项所述的无钎剂的钎焊材料，其特征在于，所述钎焊层的包覆率为5～15%。