CN111451667A - 一种真空钎焊用焊片坯料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种真空钎焊用焊片坯料及其制备方法，包括以下步骤：准备原料，包括铝锭、废铝和铝硅中间合金；向熔炉中加入所述原料，点火熔化；当所述原料完全液化为铝水后，先进行硅含量的调配，然后将铝水导入静置炉，进行镁含量的调配，两次成分调配后，硅含量不高于9.0%，镁含量不高于0.35%；铸轧，获得铸轧卷，即真空钎焊用焊片坯料。本发明提供的真空钎焊用焊片坯料及其制备方法，生产周期短、物料消耗少、坯料无孔洞、不易断裂、易轧制。

Description

一种真空钎焊用焊片坯料及其制备方法
技术领域
本发明属于铝材加工技术领域，具体涉及一种真空钎焊用焊片坯料及其制备方法。
背景技术
常规的真空钎焊，是将清洁后的需焊接部件铺上焊接材料(一般为4系的金属焊片)，与另一块需焊接材料组装后，用固定装置紧固，放入真空炉内进行高温焊接，焊料熔点比焊接部件熔点低，在一定高温下，焊料融化后将需要焊接的部件粘结在一起，利用焊料良好的润湿性及流动性，使焊料与焊接材料充分接触，实现焊接材料的无隙粘结，即完成焊接。
在真空氛围下，减少了焊接部件表面在高温下的氧化，降低了焊接难度。但焊接件表面已有的氧化物依靠真空无法去除，需要使用某些金属活化剂，如：镁等，达到去氧化膜的效果。一方面镁在真空条件下，与炉内稀少的氧、水发生反应，消耗氧、水，减少焊接件表面的进一步氧化；另一方面，镁与焊接件表面的氧化物(氧化铝)发生反应，镁起还原作用，将氧化铝还原，达到去除氧化膜的效果，从而使焊料能与焊接件充分接触，实现良好焊接；同时高温下镁蒸发为镁蒸气，深入焊接件膜下表层与扩散的硅结合，形成低熔点的铝-硅-镁合金而融化，从而破坏表面氧化膜与母材的结合，使融化的焊料能顺利的润湿焊接件，在膜下平铺，并将表面浮膜浮起而去除。但铝合金材料真空钎焊一般采用4004合金做为焊料，其硅含量高，一般9.0％～10.5％，镁含量高，一般1.0％～2.0％，价格昂贵，消耗大，在高温生产氛围中又容易导致焊料流失从而导致材料消耗增加，且坯料一般采用热轧生产，成本高、生产周期长。而采用铸轧生产的4004焊料，其坯料生产困难、效率低、成材率低、坯料易出现孔洞、后续轧制加工易断裂。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种真空钎焊用焊片坯料及其制备方法，生产周期短、物料消耗少、坯料无孔洞、不易断裂、易轧制。
本发明提供了如下的技术方案：
一种真空钎焊用焊片坯料的制备方法，包括以下步骤：
准备原料，包括铝锭、废铝和铝硅中间合金；
向熔炉中加入所述原料，点火熔化；
当所述原料完全液化为铝水后，先进行硅含量的调配，然后将铝水导入静置炉，进行镁含量的调配，两次成分调配后，硅含量不高于9.0％，镁含量不高于0.35％；
铸轧，获得铸轧卷，即真空钎焊用焊片坯料。
优选的，硅含量调配使用铝硅中间合金，镁含量调配使用原生镁锭。
优选的，两次成分调配后，硅含量为8.0％～9.0％，镁含量为0.15％～0.35％。
优选的，铸轧工序中，铸轧温度为620℃～680℃。
优选的，铸轧工序中，铸轧速度为400mm/min～800mm/min。
优选的，铸轧工序所获得的铸轧卷的厚度为4mm～7mm。
一种真空钎焊用焊片坯料，所述真空钎焊用焊片坯料由上述任一方法制备而成。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明提供的真空钎焊用焊片坯料的制备方法，采用废铝、铝锭、铝硅中间合金、原生镁锭等原料，经熔炼、铸轧等工序生产焊片坯料，具有生产周期短、物料消耗少、坯料无孔洞、不易断裂、易轧制等特点，具有良好的应用前景及经济效益；
(2)本发明在4004合金基础上做改进，降低硅、镁含量，可以减少成分偏析以及铸轧的生产难度，同时降低了物料消耗；其中保持一定含量的硅，可以保证真空钎焊的温度不会提高，不增加额外的能耗；保持一定含量的镁，可以使焊料在钎焊生产时，能够有效破开焊接件表面氧化膜，使焊料与焊接件充分润湿接触，能满足破膜效果，同时，镁含量的降低又能有效降低物料的消耗，降低铸轧的生产难度，满足后续的加工性，能够稳定生产至目标厚度。
具体实施方式
以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
一种真空钎焊用焊片坯料的制备方法，包括以下步骤：
S1、原料准备：包括铝锭、废铝、铝硅中间合金和原生镁锭；
S2、熔化：向熔炉中加入铝锭、废铝和铝硅中间合金，点火熔化；
S3、冶炼：当上述原料完全液化为铝水后，以铝硅中间合金进行硅含量的调配，然后将铝水加温至720℃并导入静置炉，在静置炉内使用铁笼加入原生镁锭，进行镁含量的调配，两次成分调配后，硅含量为8.5％，镁含量为0.25％；
S4、铸轧，以铸轧温度为640℃，铸轧速度为550mm/min的条件进行铸轧，获得厚度为5.8mm的铸轧卷，即真空钎焊用焊片坯料。
实施例2
采用实施例1中所述方法制备真空钎焊用焊片坯料，其S3步骤中铝水加温至730℃导入静置炉，两次合金成分调配后，硅含量为8.7％，镁含量为0.28％；步骤S4中铸轧温度为648℃，铸轧速度为580mm/min，所获得的铸轧卷厚度为6mm。
实施例3
采用实施例1中所述方法制备真空钎焊用焊片坯料，其S3步骤中铝水加温至733℃导入静置炉，两次合金成分调配后，硅含量为8.2％，镁含量为0.35％；步骤S4中铸轧温度为645℃，铸轧速度为620mm/min，所获得的铸轧卷厚度为6.6mm。
实施例4
采用实施例1中所述方法制备真空钎焊用焊片坯料，其S3步骤中铝水加温至740℃导入静置炉，两次合金成分调配后，硅含量为8.4％，镁含量为0.19％；步骤S4中铸轧温度为644℃，铸轧速度为560mm/min，所获得的铸轧卷厚度为6.6mm。
实施例5
采用实施例1中所述方法制备真空钎焊用焊片坯料，其S3步骤中铝水加温至738℃导入静置炉，两次合金成分调配后，硅含量为8.6％，镁含量为0.3％；步骤S4中铸轧温度为658℃，铸轧速度为635mm/min，所获得的铸轧卷厚度为6.6mm。
将实施例1～5制备的焊片坯料与两种成分的4004铝合金进行对比，检测坯料的表面及后续轧制情况，如下表1所示。
表1实施例1～5制备的焊片坯料与两种成分的4004铝合金的性能对比
Figure BDA0002471633560000051
注：成品厚度是指焊片坯料最终生产的焊片厚度。
上述结果表明，采用铸轧4004合金做焊片坯料，因为成分含量原因，导致物资消耗高，同时坯料易出孔洞，后续加工轧制也有孔洞，但真空焊接时无虚焊出现，表面破膜效果较好。采用本发明提供的方法制备的做焊片坯料，因为硅、镁成分含量较低，物资消耗低，且铸轧易生产，坯料无孔洞，后续加工轧制也没有孔洞断裂，真空焊接时无虚焊出现，表明其成品用于真空钎焊时，也具有良好的破膜效果及焊接效果，能够满足真空钎焊的生产需求。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种真空钎焊用焊片坯料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
准备原料，包括铝锭、废铝和铝硅中间合金；
向熔炉中加入所述原料，点火熔化；
当所述原料完全液化为铝水后，先进行硅含量的调配，然后将铝水导入静置炉，进行镁含量的调配，两次成分调配后，硅含量不高于9.0%，镁含量不高于0.35%；
铸轧，获得铸轧卷，即真空钎焊用焊片坯料。
2.根据权利要求1所述的真空钎焊用焊片坯料的制备方法，其特征在于，硅含量调配使用铝硅中间合金，镁含量调配使用原生镁锭。
3.根据权利要求1所述的真空钎焊用焊片坯料的制备方法，其特征在于，两次成分调配后，硅含量为8.0%~9.0%，镁含量为0.15%~0.35%。
4.根据权利要求1所述的真空钎焊用焊片坯料的制备方法，其特征在于，铸轧工序中，铸轧温度为620℃~680℃。
5.根据权利要求1所述的真空钎焊用焊片坯料的制备方法，其特征在于，铸轧工序中，铸轧速度为400mm/min~800mm/min。
6.根据权利要求1所述的真空钎焊用焊片坯料的制备方法，其特征在于，铸轧工序所获得的铸轧卷的厚度为4mm~7mm。
7.一种真空钎焊用焊片坯料，其特征在于，所述真空钎焊用焊片坯料由权利要求1~6任一项所述方法制备而成。
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