CN113953710A - 一种铝基钎料、药芯铝基钎料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种铝基钎料、药芯铝基钎料及其制备方法，属于钎焊技术领域。本发明的铝基钎料，本发明的铝基钎料包括一层及以上的层状金属复合材料；所述层状金属复合材料包括基础铝层和在远离基础铝层的方向依次设置的第一铜层、调控层和第二铜层，所述调控层为铝硅调控层或铝银调控层，所述调控层用于使所述铝基钎料在钎焊时原位形成铝铜硅钎料或铝银铜钎料。本发明的铝基钎料的层状金属复合材料易于制备，相较于需要熔炼、挤压法制备的传统铝基钎料，不仅可以降低能耗，而且可以降低元素成分的控制难度，将铝、银、铜或铝、铜、硅的成分偏差均控制在0.2％以内，并且可以减少甚至避免CuAl2金属间化合物的形成，降低铝基钎料的加工难度。

Description

一种铝基钎料、药芯铝基钎料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种铝基钎料、药芯铝基钎料及其制备方法，属于钎焊技术领域。
背景技术
由于铝合金的比强度高、导电导热能力强等特点，在人造卫星、火箭、导弹、微波器件、地面雷达天线、高铁以及各种散热器的制造上有着广泛的应用。而钎焊工艺是实现各种复杂铝合金器件精密连接的首选方法。但是，大部分的铝合金，如Al-Cu系、Al-Mg-Si系及Al-Zn系等，由于其过烧温度(钎焊不可逾越的温度上限)大都在600℃以下，都不能采用目前主流的Nocolok钎焊技术(广泛应用于汽车散热器等产品的钎焊，该钎剂熔点558℃，钎焊操作温度高达600℃)进行焊接。如果钎焊温度控制在550℃以下，则大多数的可热处理强化铝合金都可以进行钎焊。
铝基钎料中的Al-Ag-Cu三元共晶钎料(熔点仅为500℃)、Al-Cu-Si三元共晶钎料(熔点为525℃)，可用于钎焊大多数可热处理强化铝合金。但包括Al-Ag-Cu三元共晶钎料和Al-Cu-Si三元共晶钎料在内的传统铝基钎料均采用熔炼方式生产，由于元素组成不易精确控制，生产难度较大并且能耗的较高，并且采用传统熔炼方法制备时，容易产生CuAl2金属间化合物，使铝基钎料的变脆，增大成型难度，尤其是熔炼方法制备的铝铜硅三元共晶钎料只能加工成铸条而难于加工成丝和箔，而铸条在钎焊过程中需要蘸取无腐蚀钎剂进行钎焊，钎焊生产效率低，且成本极高。
发明内容
本发明的目的是提供一种铝基钎料，可以降低生产难度。
本发明还提供了一种药芯铝基钎料及其制备方法。
为了实现以上目的，本发明的铝基钎料所采用的技术方案是：
一种铝基钎料，包括一层及以上的层状金属复合材料；所述层状金属复合材料包括基础铝层和在远离基础铝层方向上依次堆叠设置的第一铜层、调控层和第二铜层，所述调控层为铝硅调控层或铝银调控层，所述调控层用于使所述铝基钎料在钎焊时原位形成铝铜硅钎料或铝银铜钎料。
本发明的铝基钎料的层状金属复合材料易于制备，相较于需要熔炼、挤压法制备的传统铝基钎料，不仅可以降低能耗，而且可以降低元素成分的控制难度，将铝、银、铜或铝、银、硅的成分偏差均控制在0.2％以内，并且可以减少甚至避免CuAl2金属间化合物的形成，降低铝基钎料的加工难度。
优选的，所述铝基钎料由两层以上的层状金属复合材料堆叠组成时，任意相邻两层状金属复合材料中一个层状金属复合材料的第二铜层与另一个层状金属复合材料的基础铝层相对贴合设置。
当所述调控层为铝银调控层时，所述铝基钎料为铝银铜钎料。更近一步地，所述铝银铜钎料为铝银铜三元共晶钎料。进一步地，所述铝银调控层包括在远离基础铝层方向上依次设置的调控铝层和调控银层。可以理解的是，所述调控铝层和调控银层贴合设置。
进一步地，所述铝基钎料为中温钎料。习惯上，将操作温度在500～550℃范围的铝合金无腐蚀钎焊称为中温铝钎焊，这个温度范围内使用的钎料为中温铝钎料。进一步的，所述铝银铜钎料中铝元素、银元素和铜元素的质量比为35-45:35-45:15-25，例如所述铝基钎料为铝银铜三元共晶钎料。中温铝钎料中的Al-Ag-Cu三元共晶钎料熔化温度仅为500℃，可用于钎焊大多数可热处理强化铝合金，但其银含量较高，市场用量较小，本发明的铝银铜三元共晶钎料方便生产，相较于采用传统熔炼方式生产的Al-Ag-Cu三元共晶钎料，成本大大降低。
进一步地，所述调控层为铝银调控层，且所述铝银调控层包括在远离基础铝层方向上依次设置的调控铝层和调控银层时，基础铝层、第一铜层、调控铝层、调控银层和第二铜层的厚度均不大于0.2mm。进一步地，所述调控层为铝银调控层，且所述铝银调控层包括在远离基础铝层方向上依次设置的调控铝层和调控银层时，所述层状金属复合材料是将第一铝带、第一铜带、第二铝带、银带和第二铜带依次堆叠后进行轧制形成；优选地，所述第一铝带为第一铜带厚度的6.50-7.00倍，所述第二铝带的厚度为银带厚度的1.40-1.60倍，所述第一铝带的厚度为第二铝带厚度的1.60-1.80倍，所述第一铜带的厚度为第二铜带厚度的1.50-2.00倍，第一铝带、第一铜带、第二铝带、银带和第二铜带等宽。铜银为高熔点金属，第二铜层和调控银层共晶反应形成779℃的Ag72Cu共晶钎料，熔化铝层，触发铜铝共晶反应，最后原位合成铝银铜钎料。
当所述调控层为铝硅调控层时，所述铝基钎料为铝铜硅钎料。进一步地，所述铝铜硅钎料为三元铝铜硅钎料。采用传统熔炼方法制得的铝铜硅三元共晶钎料中CuAl2含量高，钎料脆性大，难以加工成型。本发明的铝基钎料构成铝铜硅三元共晶钎料时，可以显著提高铝铜硅三元共晶钎料的机械加工性能。
进一步地，所述铝硅调控层为铝硅合金层。将基础铝层、第一铜层、硅铝合金层和第一铜层依次设置，由于铜层、铝层和铝硅合金层的塑性均较好，容易加工成型，并且钎焊加热时，各层受热均较均匀，有利于使第一铜层与铝硅合金层反应，反应产物溶蚀第二铜层，溶蚀反应后的产物溶蚀铝层，最终原位合成铝铜硅钎料。
进一步地，所述铝硅合金层为Al88Si合金层。由于Al88Si为共晶钎料，因此Al88Si合金层能够与第二铜层形成低熔钎料，从而更好地溶蚀熔点较高的第一铜层。
优选的，所述铝硅调控层为铝硅合金层时，所述基础铝层、第一铜层、铝硅合金层和第二铜层的厚度均为不大于0.2mm。
进一步地，所述铝硅调控层为铝硅合金层时，所述层状复合材料是将铝带、第一铜带、铝硅合金带、第二铜带按顺序叠放后进行轧制形成；优选地，铝带的厚度为第一铜带厚度的6.71～6.76倍，铝硅合金带的厚度为第二铜带厚度的12.6～12.7倍，第一铜带的厚度为第二铜带厚度的1.40～1.41倍；铝带、第一铜带、铝硅合金带和第二铜带等宽；优选的，所述第二铜带的厚度为0.01mm～0.2mm，第一铜带的厚度为0.01mm～0.2mm，铝带的厚度为0.01mm～0.2mm，所述铝硅合金带的厚度为0.01mm～0.2mm。
可以理解的是，层状金属复合材料的基础铝层、第一铜层、调控层、第二铜层中任意相邻两层贴合设置。
本发明的药芯铝基钎料所采用的技术方案为：
一种药芯铝基钎料，包括钎剂内芯和钎料皮；所述钎料皮包覆钎剂内芯；所述钎料皮为上述的铝基钎料，铝基钎料一侧的基础铝层为朝向钎剂内芯的内层。
本发明的药芯铝基钎料，可以实现钎剂的自动、定量添加，避免传统铝基钎料钎焊时需要额外添加钎剂的缺陷。本发明的药芯铝基钎料，适用于铝合金钎焊大面积钎缝钎焊接头。
优选的，所述钎剂占所述药芯铝基钎料质量的10-15％，例如为10-12％。
所述钎剂内芯与钎料皮相匹配。优选的，所述钎剂由以下质量百分比的组分组成：CsF-AlF3(氟铝酸铯)44-50％、KF-AlF3(氟铝酸钾)44-50％、KBr 0-5％、RbF 0-5％、GeO20-1％、SiO2 0-1％；或所述钎剂由以下质量百分比的组分组成：CsF-AlF3 46-50％、KF-AlF346-50％、KBr 2％、RbF 1％、GeO2 0.5-1％、SiO2 0-0.5％；或所述钎剂由以下质量百分比的组分组成：CsF 40-45％、AlF3 18-19％、KF 30-36％、KBr 0-5％、RbF 0-5％、GeO2 0-1％、SiO2 0-1％；或所述钎剂由以下质量百分比的组分组成：CsF 40-43％、AlF3 18-19％、KF30-34％、KBr 2-5％、RbF 1-5％、GeO2 0.5-1％、SiO2 0.5-1％。该钎剂活性温度范围宽，活性高，去膜效果好，尤其是与铝铜硅共晶钎料熔化温度匹配性好。
进一步地，所述药芯铝基钎料的横截面为鼓形。
本发明的药芯铝基钎料的制备方法所采用的技术方案为：
一种上述的药芯铝基钎料的制备方法，包括以下步骤：将钎剂采用复合带进行包覆；所述复合带包括一层及以上的金属复合材料带；所述金属复合材料带包括第一铝带层和在远离第一铝带层方向依次设置的第一铜带层、调控带层和第二铜带层；所述调控带层为铝银调控带层或铝硅调控带层；采用复合带对钎剂进行包覆时，复合带的第一铝带层朝向所述钎剂。本发明的药芯铝基钎料的制备方法，工艺简单，便于推广和应用。
优选的，所述复合带包括两层以上的金属复合材料带时，任意相邻两金属复合材料带中一个金属复合材料带的第二铜带层与另一个金属复合材料带的第一铝带层相对设置。可以理解的是，任意相邻两金属复合材料带贴合设置。
进一步地，所述铝银调控带层包括在远离第一铝带层方向上依次设置的第二铝带层和银带层；所述铝硅调控带层为铝硅合金调控带层。可以理解的是，所述金属复合材料带的第一铝带层、第一铜带层、调控带层、第二铜带层中任意相邻两层贴合设置。
进一步地，所述铝银调控带层包括第二铝带层和银带层时，所述金属复合材料带是将第一铝带、第一铜带、第二铝带、银带和第二铜带依次堆叠后进行轧制形成。相较于传统制备钎料的方法，采用轧制的方法制备层状金属复合材料，使得药芯钎料的生产效率得到显著提升。优选的，所述铝银调控带层包括第二铝带层和银带层时，所述第一铝带为第一铜带厚度的6.50-7.00倍，所述第二铝带的厚度为银带厚度的1.40-1.60倍，所述第一铝带的厚度为第二铝带厚度的1.60-1.80倍，所述第一铜带的厚度为第二铜带厚度的1.50-2.00倍；所述第一铝带、第一铜带、银带、第二铝带和第二铜带等宽。
所述铝银调控带层包括第二铝带层和银带层时，优选的，所述第二铜带的厚度为0.01mm-0.2mm；优选的，所述第一铝带的厚度为0.01mm-0.2mm；优选的，第一铜带的厚度为0.01mm-0.2mm；优选的，银带的厚度为0.01mm-0.2mm；优选的，第二铝带的厚度为0.01mm-0.2mm。
所述铝硅调控带层为铝硅合金调控带层时，所述金属复合材料带是将第一铝带、第一铜带、铝硅合金带、第二铜带按顺序叠放后进行轧制形成；第一铝带的厚度为第一铜带厚度的6.71～6.76倍，铝硅合金带的厚度为第二铜带厚度的12.6～12.7倍，第一铜带的厚度为第二铜带厚度的1.40～1.41倍；第一铝带、第一铜带、铝硅合金带和第二铜带等宽。
所述铝硅调控带层为铝硅合金调控带层时，优选地，所述第二铜带的厚度为0.01mm～0.2mm；优选地，第一铜带的厚度为0.01mm～0.2mm；第一铝带的厚度为0.01mm～0.2mm；所述铝硅合金带的厚度为0.01mm～0.2mm。
优选的，所述钎剂由以下质量百分比的组分组成：CsF-AlF3 44-50％、KF-AlF3 44-50％、KBr 0-5％、RbF 0-5％、GeO2 0-1％、SiO2 0-1％；或所述钎剂由以下质量百分比的组分组成：CsF-AlF3 46-50％、KF-AlF3 46-50％、KBr 2％、RbF 1％、GeO2 0.5-1％、SiO2 0-0.5％；或所述钎剂由以下质量百分比的组分组成：CsF 40-45％、AlF3 18-19％、KF 30-36％、KBr 0-5％、RbF 0-5％、GeO2 0-1％、SiO2 0-1％；或所述钎剂由以下质量百分比的组分组成：CsF 40-43％、AlF3 18-19％、KF 30-34％、KBr 2-5％、RbF 1-5％、GeO2 0.5-1％、SiO2 0.5-1％。所述钎剂采用包括以下步骤的方法制得：取配方量的各组分与酒精混匀，然后在200℃～300℃加热0.5h～1.0h，将所得材料进行粉碎，即得。
优选的，所述包覆包括以下步骤：将复合带制成U型带，然后将钎剂送入U型带的凹口内进行合口。轧制后，药芯铝基钎料整体呈带状，横截面呈鼓形。优选的，将合口接缝朝向轧制面时，合口接缝位于轧制面的中心。进一步优选的，所述药芯铝基钎料的制备方法还包括以下步骤：使包覆后所得材料的合口接缝位于轧制面进行轧制。
附图说明
图1为实施例3的铝基钎料的示意图；
图2为实施例10的铝基钎料的示意图；
其中1-钎剂内芯，2-钎料皮，3-基础铝层，4-第一铜层，5-调控铝层，6-调控银层，7-第二铜层，8-铝硅合金层。
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。
实施例1
本实施例的铝基钎料为铝银铜三元共晶钎料，具体为一层的层状金属复合材料，包括基础铝层和在远离基础铝层的方向上依次设置的第一铜层、调控铝层、调控银层和第二铜层，层状金属复合材料中任意相邻两层均贴合设置。
本实施例的铝基钎料的制备方法，包括以下步骤：取厚度为0.01mm的铜带、厚度为0.04mm的银带、厚度为0.06mm的铝带、厚度为0.02mm的铜带、厚度为0.14mm的铝带，按照次序堆叠后经精密轧机多道轧制形成单层的Cu-Ag-Al-Cu-Al复合带，即得；所采用的铜带、银带和铝带等宽。
实施例2
本实施例的铝基钎料为铝银铜三元共晶钎料，由两层堆叠设置的层状金属复合材料组成；层状金属复合材料包括基础铝层和在远离基础铝层方向上依次设置的第一铜层、调控铝层、调控银层和第二铜层，层状金属复合材料中任意相邻两层均贴合设置，其中一个层状金属复合材料的第二铜层与另一个层状金属复合材料的基础铝层相对设置并相互贴合。
本实施例的铝基钎料的制备方法，包括以下步骤：将两层实施例1的铝基钎料堆叠后进行轧制即得。两层铝基钎料堆叠时，其中一层的第一铜层朝向另一层的基础铝层。
实施例3
本实施例的药芯铝基钎料为药芯铝银铜三元共晶钎料，如图1所示，横截面呈鼓形，该药芯铝基钎料，包括钎料皮2和钎料皮包覆的钎剂内芯1；钎料皮为一层层状复合材料，由从内到外依次设置的基础铝层3、第一铜层4、调控铝层5、调控银层6和第二铜层7，层状金属复合材料中任意相邻两层均贴合设置；钎剂内芯由以下质量百分比的组分组成：CsF-AlF3 50％、KF-AlF3 46％、KBr 2％、RbF 1％、GeO2 0.5％、SiO2 0.5％；钎剂内芯占药芯铝基钎料质量的12％。本实施例的药芯铝基钎料采用实施例15的制备方法制得。
实施例4
本实施例的药芯铝基钎料为横截面呈鼓形的药芯铝银铜三元共晶钎料，包括钎剂皮和钎剂皮包覆的钎剂内芯；钎剂皮为一层层状金属复合材料，包括由内到外依次设置的基础铝层、第一铜层、调控铝层、调控银层和第二铜层，层状金属复合材料中任意相邻两层均贴合设置；钎剂内芯由以下质量百分比的组分组成：CsF-AlF3 50％、KF-AlF3 46％、KBr2％、RbF 1％、GeO2 0.5％、SiO2 0.5％；钎剂内芯占药芯铝基钎料质量的12％。本实施例的药芯铝基钎料采用实施例16的方法制得。
实施例5
本实施例的铝基钎料为横截面呈鼓形的药芯铝银铜三元共晶钎料，包括钎剂皮和钎剂皮包覆的钎剂内芯；钎剂皮为一层层状金属复合材料，包括由内到外依次设置的基础铝层、第一铜层、调控铝层、调控银层和第二铜层，层状金属复合材料中任意相邻两层均贴合设置；钎剂内芯由以下质量百分比的组分组成：CsF-AlF3 46％、KF-AlF3 50％、KBr 2％、RbF1％、GeO2 0.5％、SiO2 0.5％；钎剂内芯占药芯铝基钎料质量的12％。本实施例的药芯铝基钎料采用实施例17的方法制得。
实施例6
本实施例的铝基钎料为横截面呈鼓形的药芯铝银铜三元共晶钎料，包括钎剂皮和钎剂皮包覆的钎剂内芯；钎剂皮为一层层状金属复合材料，包括由内到外依次设置的基础铝层、第一铜层、调控铝层、调控银层和第二铜层，层状金属复合材料中任意相邻两层均贴合设置；钎剂内芯由以下质量百分比的组分组成：CsF-AlF3 46％、KF-AlF3 50％、KBr 2％、RbF1％、GeO2 1％；钎剂内芯占药芯铝基钎料质量的10％。本实施例的药芯铝基钎料采用实施例18的方法制得。
实施例7
本实施例的铝基钎料为横截面呈鼓形的药芯铝银铜三元共晶钎料，包括钎剂皮和钎剂皮包覆的钎剂内芯；钎剂皮为一层层状金属复合材料，包括由内到外依次设置的基础铝层、第一铜层、调控铝层、调控银层和第二铜层，层状金属复合材料中任意相邻两层均贴合设置；钎剂内芯由以下质量百分比的组分组成：CsF-AlF3 46％、KF-AlF3 50％、KBr 2％、RbF1％、GeO2 1％；钎剂内芯占药芯铝基钎料质量的11％。本实施例的药芯铝基钎料采用实施例19的方法制得。
实施例8
本实施例的铝基钎料为铝铜硅三元共晶钎料，具体为一层的层状复合材料，包括基础铝层和在远离基础铝层的方向上依次设置的第一铜层、铝硅合金层和第二铜层，层状复合材料中任意相邻两层均贴合设置。
本实施例的铝基钎料采用包括以下步骤的方法制得：取厚度0.05mm的纯铜带、厚度为0.63mm Al88Si合金带、厚度为0.07mm的纯铜带、厚度为0.47mm的纯铝带，按照次序堆叠后经精密轧机多道轧制形成Cu-Al88Si-Cu-Al层状复合材料，即得；所采用的Al88Si合金带、纯铜带、纯铝带等宽。
实施例9
本实施例的铝基钎料为铝铜硅三元共晶钎料，由两层堆叠设置的层状复合材料组成；层状复合材料，包括基础铝层和在远离基础铝层的方向上依次设置的第一铜层、铝硅合金层和第二铜层，层状复合材料中任意相邻两层均贴合设置；其中一个层状复合材料的第二铜层与另一个层状复合材料的基础铝层相对设置并相互贴合。
本实施例的铝基钎料在制备时，取两实施例8的铝基钎料，将其中一个的基础铝层朝向另一个的第二铜层放置后进行轧制，即得。
实施例10
本实施例的药芯铝基钎料为药芯铝铜硅三元共晶钎料，如图2所示，横截面呈鼓形，药芯铝基钎料包括钎剂内芯1和包覆钎剂内芯1的钎料皮2；钎料皮1为一层的层状复合材料，包括在从内到外的方向上依次排列的基础铝层3、第一铜层4、Al88Si合金层8和第二铜层7，层状复合材料中任意相邻两层均贴合设置；钎剂内芯由以下质量百分比的组分组成：CsF 43％、KF 19％、AlF3 34％、KBr 2％、RbF 1％、GeO2 0.5％、SiO2 0.5％；钎剂内芯占药芯铝基钎料质量的12％。本实施例的药芯铝基钎料采用实施例20的制备方法制得。
实施例11
本实施例的药芯铝基钎料为药芯铝铜硅三元共晶钎料，横截面呈鼓形，包括钎剂内芯和包覆钎剂内芯的钎料皮；钎料皮为一层的层状复合材料，包括在从内到外的方向上依次排列的基础铝层、第一铜层、Al88Si合金层和第二铜层，层状复合材料中任意相邻两层均贴合设置；钎剂内芯由以下质量百分比的组分组成：CsF 45％、KF 18％、AlF3 33％、KBr2％、RbF 1％、GeO2 0.5％、SiO2 0.5％；钎剂内芯占药芯铝基钎料质量的12％。本实施例的药芯铝基钎料采用实施例21的制备方法制得。
实施例12
本实施例的药芯铝基钎料为药芯铝铜硅三元共晶钎料，横截面呈鼓形，包括钎剂内芯和包覆钎剂内芯的钎料皮；钎料皮为一层的层状复合材料，包括在从内到外的方向上依次排列的基础铝层、第一铜层、Al88Si合金层和第二铜层，层状复合材料中任意相邻两层均贴合设置；钎剂内芯由以下质量百分比的组分组成：CsF 45％、KF 19％、AlF3 34％、RbF1％、GeO2 0.5％、SiO2 0.5％；钎剂内芯占药芯铝基钎料质量的12％。本实施例的药芯铝基钎料采用实施例22的制备方法制得。
实施例13
本实施例的药芯铝基钎料为药芯铝铜硅三元共晶钎料，横截面呈鼓形，包括钎剂内芯和包覆钎剂内芯的钎料皮；钎料皮为一层的层状复合材料，包括在从内到外的方向上依次排列的基础铝层、第一铜层、Al88Si合金层和第二铜层，层状复合材料中任意相邻两层均贴合设置；钎剂内芯由以下质量百分比的组分组成：CsF 41％、KF 19％、AlF3 36％、KBr2％、RbF 1％、GeO2 1％；钎剂内芯占药芯铝基钎料质量的10％。本实施例的药芯铝基钎料采用实施例23的制备方法制得。
实施例14
本实施例的药芯铝基钎料为药芯铝铜硅三元共晶钎料，横截面呈鼓形，包括钎剂内芯和包覆钎剂内芯的钎料皮；钎料皮为一层的层状复合材料，包括在从内到外的方向上依次排列的基础铝层、第一铜层、Al88Si合金层和第二铜层，层状复合材料中任意相邻两层均贴合设置；钎剂内芯由以下质量百分比的组分组成：CsF 40％、KF 19％、AlF3 30％、KBr5％、RbF 5％、GeO2 1％；钎剂内芯占药芯铝基钎料质量的11％。本实施例的药芯铝基钎料采用实施例24的制备方法制得。
实施例15
本实施例的药芯铝基钎料的制备方法，包括以下步骤：
1)取厚度为0.01mm的铜带、厚度为0.04mm的银带、厚度为0.06mm的铝带、厚度为0.02mm的铜带、厚度为0.14mm的铝带，按照次序堆叠后经精密轧机多道轧制形成单层Cu-Ag-Al-Cu-Al金属复合材料带；所采用的铜带、银带和铝带等宽；
按照CsF-AlF3、KF-AlF3、KBr、RbF、GeO2和SiO2的质量比为50:46:2:1:0.5:0.5的比例取各物质的粉体与与酒精混合均匀，在200℃加热1.0h，然后将形成的固体进行粉碎形成100目的粉体，得到钎剂；
2)将Cu-Ag-Al-Cu-Al金属复合材料带的铝面朝上进行多道轧制，形成凹面为铝面的U型带，将制得的钎剂不断送入U型带的凹口内，进行合口形成银铝铜药芯钎料；控制钎剂与Cu-Ag-Al-Cu-Al金属复合材料带的质量比为12:88；
3)然后以合口接缝为上轧制面的中心对银铝铜药芯钎料进行轧制，获得带状银铝铜药芯钎料，即得。
实施例16
本实施例的药芯铝基钎料的制备方法，与实施例15的药芯铝银铜的制备方法的区别仅在于：步骤1)中，CsF-AlF3、KF-AlF3、KBr、RbF、GeO2和SiO2的质量比为50:46:2:1:0.5:0.5。
实施例17
本实施例的药芯铝基钎料的制备方法，与实施例15的药芯铝基钎料的制备方法区别仅在于：步骤1)中，CsF-AlF3、KF-AlF3、KBr、RbF、GeO2和SiO2的质量比为46:50:2:1:0.5:0.5。
实施例18
本实施例的药芯铝基钎料的制备方法，与实施例15的药芯铝基钎料的制备方法的区别仅在于：
步骤1)中，按照CsF-AlF3、KF-AlF3、KBr、RbF和GeO2的质量比为46:50:2:1:1的比例取各物质的粉体与与酒精混合均匀，在200℃加热1.0h，然后将形成的固体进行粉碎形成100目的粉体，得到钎剂；
步骤2)中，控制钎剂与Cu-Ag-Al-Cu-Al金属复合材料带的质量比为10:90。
实施例19
本实施例的药芯铝基钎料的制备方法，与实施例18的药芯铝基钎料的制备方法的区别仅在于：步骤2)中，控制钎剂与Cu-Ag-Al-Cu-Al金属复合材料带的质量比为11:89。
实施例15-19的药芯铝基钎料的制备方法相较于传统熔铸制备的生产效率提升139％。
实施例20
本实施例的铝基钎料的制备方法，包括以下步骤：
1)取厚度0.05mm的纯铜带、厚度为0.63mm的Al88Si合金带、厚度为0.07mm的纯铜带、厚度为0.47mm的纯铝带，按照次序堆叠后经精密轧机多道轧制形成单层Cu-Al88Si-Cu-Al复合材料带；所采用的Al88Si合金带、纯铜带、纯铝带等宽；
按照CsF、KF、AlF3、KBr、RbF、GeO2和SiO2的质量比为43:19:34:2:1:0.5:0.5的比例取各物质的粉体与酒精混合均匀，在200℃加热1.0h，然后将形成的固体进行粉碎形成100目的粉体，得到钎剂；
2)将Cu-Al88Si-Cu-Al复合材料带的铝面朝上进行多道轧制，形成凹面为铝面的U型带，将制得的钎剂不断送入U型带，进行合口形成铝铜硅药芯钎料；控制Cu-Al88Si-Cu-Al复合带与钎剂的质量比为88:12；
3)以合口接缝作为轧制面的中心对铝铜硅药芯钎料进行轧制，获得带状铝铜硅药芯钎料，即得。
实施例21
本实施例的药芯铝基钎料的制备方法，与实施例20的药芯铝基钎料的制备方法的区别仅在于：步骤1)中，CsF、KF、AlF3、KBr、RbF、GeO2和SiO2的质量比为45:18:33:2:1:0.5:0.5。
实施例22
本实施例的药芯铝基钎料的制备方法，与实施例20的药芯铝基钎料的制备方法的区别仅在于：步骤1)中，CsF、KF、AlF3、RbF、GeO2和SiO2的质量比为45:19:34:1:0.5:0.5。
实施例23
本实施例的药芯铝基钎料的制备方法，与实施例20的药芯铝基钎料的制备方法的区别仅在于：
步骤1)中，按照CsF、KF、AlF3、KBr、RbF和GeO2的质量比为41:19:36:2:1:1的比例取各物质的粉体与酒精混合均匀，在200℃加热1.0h，然后将形成的固体进行粉碎形成100目的粉体，得到钎剂；
步骤2)中，控制Cu-Al88Si-Cu-Al复合带与钎剂的质量比为90:10。
实施例24
本实施例的药芯铝基钎料的制备方法，与实施例23的药芯铝基钎料的制备方法的区别仅在于：
步骤1)中，CsF、KF、AlF3、KBr、RbF和GeO2的质量比为40:19:30:5:5:1；
步骤2)中，控制Cu-Al88Si-Cu-Al复合带与钎剂的质量比为89:11。
实施例20-24的药芯铝银铜钎料的制备方法相较于传统熔铸制备的钎料效率提升139％。
以上实施例20-24中制备的药芯铝基钎料均为药芯铝铜硅三元共晶钎料。
在另一药芯铝基钎料的制备方法的实施例中，将实施例20中的制备的单层Cu-Al88Si-Cu-Al复合材料带替换为实施例9的铝基钎料，步骤2)中进行多道次轧制时，将铝基钎料的铝面朝上，并控制铝基钎料与钎剂的质量比为85:15。
实验例
根据国家标准GB/T 11364-2008《钎料润湿性试验方法》，将实施例3-7、10-14的药芯铝基钎料和传统的铝铜硅共晶钎料、传统的铝银铜三元共晶钎料进行润湿性对比试验。传统的铝铜硅共晶钎料、、传统的铝银铜三元共晶钎料均采用熔炼、挤压的方法制得。
试验方法：取各实施例的药芯铝基钎料(含钎料皮均为200mg)，分别置于40mm×40mm、厚度为2mm的1050纯铝板中央，然后分别放入RSL-5润湿炉中加热，待钎料熔化后保温40s，室温自然冷却后清洗干净，测量计算钎料润湿面积。
作为对比，将制备传统的铝铜硅共晶钎料取五份(每份200mg)、传统的铝银铜三元共晶钎料五份(每份200mg)，均置于40mm×40mm、厚度为2mm的1050纯铝板中央，然后分别采用与实施例3-7中钎剂内芯组成相同的钎剂对传统的铝银铜三元共晶钎料进行覆盖、实施例10-14中钎剂内芯组成相同的钎剂对传统的铝铜硅三元共晶钎料进行覆盖，然后分别放入RSL-5润湿炉中加热，待钎料熔化后保温40s，室温自然冷却后清洗干净，测量计算钎料润湿面积。
经过比较，所采用钎剂组成相同的实施例3-7的药芯铝基钎料的润湿面积与传统铝银硅共晶钎料几乎相同，表明本发明的药芯铝铜硅共晶钎料与传统方式制备的铝铜硅共晶钎料的润湿铺展性能相当；所采用的钎剂组成相同的实施例10-14的药芯铝基钎料的润湿面积与传统铝铜硅三元共晶钎料也几乎相同，表明本发明的药芯铝铜硅共晶钎料与传统方式制备的铝铜硅三元共晶钎料的润湿铺展性能相当。

Claims (10)

1.一种铝基钎料，其特征在于：包括一层及以上的层状金属复合材料；所述层状金属复合材料包括基础铝层和在远离基础铝层的方向依次设置的第一铜层、调控层和第二铜层，所述调控层为铝硅调控层或铝银调控层，所述调控层用于使所述铝基钎料在钎焊时原位形成铝铜硅钎料或铝银铜钎料。
2.根据权利要求1所述的铝基钎料，其特征在于：所述铝银调控层包括在远离基础铝层方向上依次设置的调控铝层和调控银层；所述铝硅调控层为铝硅合金层。
3.根据权利要求1所述的铝基钎料，其特征在于：所述铝基钎料由两层以上的层状金属复合材料堆叠组成时，任意相邻两层状金属复合材料中一个层状金属复合材料的第二铜层与另一个层状金属复合材料的基础铝层相对贴合设置。
4.根据权利要求1或2或3所述的铝基钎料，其特征在于：所述铝基钎料为铝银铜三元共晶钎料或铝铜硅三元共晶钎料。
5.一种药芯铝基钎料，其特征在于：包括钎剂内芯和钎料皮；所述钎料皮包覆钎剂内芯；所述钎料皮为如权利要求1～4中任意一项所述的铝基钎料，所述铝基钎料一侧的基础铝层为朝向钎剂内芯的内层。
6.根据权利要求5所述的药芯铝基钎料，其特征在于：所述钎剂由以下质量百分比的组分组成：CsF-AlF3 44-50％、KF-AlF3 44-50％、KBr 0-5％、RbF 0-5％、GeO2 0-1％、SiO20-1％；或所述钎剂由以下质量百分比的组分组成：CsF-AlF3 46-50％、KF-AlF3 46-50％、KBr2％、RbF 1％、GeO2 0.5-1％、SiO2 0-0.5％；或所述钎剂由以下质量百分比的组分组成：CsF40-45％、AlF3 18-19％、KF 30-36％、KBr 0-5％、RbF 0-5％、GeO2 0-1％、SiO2 0-1％；或所述钎剂由以下质量百分比的组分组成：CsF 40-43％、AlF3 18-19％、KF 30-34％、KBr 2-5％、RbF 1-5％、GeO2 0.5-1％、SiO2 0.5-1％。
7.一种如权利要求5或6所述的药芯铝基钎料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：将钎剂采用复合带进行包覆；所述复合带包括一层及以上的金属复合材料带；所述金属复合材料带包括第一铝带层和在远离第一铝带层方向依次设置的第一铜带层、调控带层和第二铜带层；所述调控带层为铝银调控带层或铝硅调控带层；
复合带对钎剂进行包覆时，复合带的第一铝带层朝向所述钎剂。
8.根据权利要求7所述的药芯铝基钎料的制备方法，其特征在于：所述铝银调控带层包括在远离第一铝带层方向上依次设置的第二铝带层和银带层；所述铝硅调控带层为铝硅合金调控带层。
9.根据权利要求7所述的药芯铝基钎料的制备方法，其特征在于：所述铝银调控带层包括第二铝带层和银带层时，所述金属复合材料带是将第一铝带、第一铜带、第二铝带、银带和第二铜带依次堆叠后进行轧制形成，所述第一铝带为第一铜带厚度的6.50-7.00倍，所述第二铝带的厚度为银带厚度的1.40-1.60倍，所述第一铝带的厚度为第二铝带厚度的1.60-1.80倍，所述第一铜带的厚度为第二铜带厚度的1.50-2.00倍，第一铝带、第一铜带、第二铝带、银带和第二铜带等宽；
所述铝硅调控带层为铝硅合金调控带层时，所述金属复合材料带是将第一铝带、第一铜带、铝硅合金带、第二铜带按顺序叠放后进行轧制形成，第一铝带的厚度为第一铜带厚度的6.71～6.76倍，铝硅合金带的厚度为第二铜带厚度的12.6～12.7倍，第一铜带的厚度为第二铜带厚度的1.40～1.41倍；第一铝带、第一铜带、铝硅合金带和第二铜带等宽。
10.根据权利要求7所述的药芯铝基钎料的制备方法，其特征在于：所述包覆包括以下步骤：将复合带制成U型带，然后将钎剂送入U型带的凹口内进行合口；
所述药芯铝基钎料的制备方法还包括以下步骤：使包覆后所得材料的合口接缝位于轧制面进行轧制。
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