CN1140115A - 一种铝-钛-铝钎焊料三层轧制复合板及其使用方法 - Google Patents

Abstract

一种铝-钛-铝钎焊料轧制复合板及其使用方法，涉及一种用于钛及钛合金的结构件的真空钎焊过程的铝-钛-铝钎焊料三层轧制复合板的制备和使用过程。其特征在于：它由中层的金属钛薄板和在钛板上下表面上有与钛板冶金结合的铝基钎焊料层组成。铝基钎焊料含Cu0.1～1.0％，Mn0.5～2.0％，SiO0.2～1.0％，其余为Al和不可避免的杂质。使用本发明减化了钎焊的操作过程，有效地提高了钎焊的质量，钎焊强度可达70MPa以上。

Description

一种铝-钛-铝钎焊料三层轧制复合板及其使用方法

一种铝-钛-铝钎焊料三层轧制复合板，涉及一种用于钛及钛合金的结构件的真空钎焊过程的铝-钛-铝钎焊料轧制复合板，特别适用钛及其合金的蜂窝结构和其它复杂构件的真空钎焊过程。

以往在制造金属复杂构件，如蜂窝结构的金属体的钎焊过程，多采用在焊接面上铺放粉状或薄片状钎焊料，使用粉状钎焊料的方法易造成焊料分布不均匀，出现漏焊等现象，操作也很复杂。而使用片状钎焊料时，由于片状钎焊料加工困难，在进行钎焊操作时，难度大，特别是对于形状复杂的多层蜂窝结构的钎焊过程更难以操作，经常会因钎焊料与焊件接触及焊料分布不均匀等方面的问题，影响钎焊的效果。

本发明针对已有技术中存在的问题，提供一种能有效地克服已有技术存在的在金属构件钎焊过程焊料分布不均匀，钎焊效果好，并能大大减化钎焊操作的一种新的铝-钛-铝钎焊料三层轧制复合板。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种铝钛-铝-钎焊料三层轧制复合板，其特征在于：铝-钛-铝钎焊料三层轧制复合板由中间层的金属钛薄板和在钛板上下两面上有与钛板冶金结合的铝基钎焊料层组成。

铝基钎焊料的成分为(重量百分比)：含Cu 0.1~1.0％，Mn 0.5~2.0％，Si0.2~1.0％，其余为Al和不可避免的杂质。

一种铝-钛-铝钎焊料三层轧制复合板的使用方法，其特征在于操作依次为，将欲钎焊加工的钛金属构件与大小相同的本发明的铝-钛-铝钎焊料三层轧制复合板依次交替叠放，并在叠加体的上下两面上施加压力，保证构件与铝-钛-铝钎焊料三层轧制复合板充分接触后，放入真空钎焊炉内进行钎焊，工艺条件为：

控制钎焊炉的真空度为：10~10Pa

钎焊温度：660~690℃

保温时间：10~30分钟，然后随炉冷却。

由于本发明使用铝基钎焊料＋钛＋铝基钎焊料组成铝钛铝钎焊料复合板，解决了以往技术在钎焊接过程中使用粉状或片状钎焊料，焊料分布的不均匀，及由于引起的钎焊操作复杂，钎焊效果不能保证的问题，而铝-钛-铝钎焊料轧制复合板一方面在其上下表面上含有铝基钎焊料，另一方面中间的钛板可成为钎焊结构体中的中间夹层，大大减化了钎焊的操作过程，而且有效地提高了钎焊的质量。特别适用于多层蜂窝形结构体的钎焊过程，钎焊强度达70MPa以上，完全达到了目前诸如化学、汽车、船舶、车辆等工业某些换热器的要求。

附图说明

图1为本发明的一种铝-钛-铝钎焊料三层轧制复合板结构示意图。

图2为本发明的一种铝-钛-铝钎焊料三层轧制复合板用于钎焊多层蜂窝体结构件的结构图。

下面结合附图及实施例对本发明作进一步的描述。

本发明的一种铝-钛-铝钎焊料三层轧制复合板，由中间层的金属钛板1和在钛板上下表面上有与钛板冶金结合的铝基钎焊料层2、3组成。可以通过两层铝基钎焊料与夹在中间的金属钛板进行复合轧制的方法制得。

将欲钎焊加工的钛金属构件4(钛波纹板或其它形状焊件)，与本发明的铝-钛-铝钎焊料三层轧制复合板5依次交替叠放；固稳后，并在叠加体的上下两面上施加压力，保证构件与铝-钛-铝钎焊料三层轧制复合板充分接触后，放入真空钎焊炉内进行钎焊，在真空度为：10~10Pa钎焊炉内，炉温为660~690℃条件下，恒温10~30分钟，随炉冷却就可完成本发明的钎焊过程。

例1

将成份为(重量百分比)：含Cu 0.1~1.0％，Mn 0.5~2.0％，含Si0.2~1.0％，其余为Al和不可避免的杂质，厚0.2mm的铝基钎焊料剪裁成200×300mm的薄板，将0.8mm厚的工业纯钛板(TA1)板，同样剪裁成200×300mm的板状，用剪裁后的两块铝基钎焊料板为上下层，将金属钛板夹在中间，对齐固定后，用200T~300T的四辊机，进行粗轧，经一次中间退火，再经过精整、矫平后，再轧制到0.6~0.7mm，即可得到本发明的铝-钛-铝钎焊料三层轧制复合板。

例2

以钎焊钛波纹板制成多层钛蜂窝结构体为例。

首先将本发明的铝-钛-铝钎焊料三层轧制复合板和钛金属波纹板表面进行除油和表面碱酸洗，干燥后，将铝-钛-铝焊钎料三层轧制复合板和钛金属波纹板构件交替叠放，最上层和最下层用钛板通过夹持结构固牢，并在叠加体的上下两面上施加压力，保证结构件与铝-钛-铝钎焊料三层轧制复合板充分接触后，放入真空钎焊炉内，抽真空至10~10Pa，升温至680℃，保温时间15分钟，然后随炉冷却，完成钎焊过程，构件钎焊强度大于70MPa。

例3

用本发明的铝钛铝钎焊料复合板钎焊的搭接强度试验。

用10×1×60mm尺寸的TA1工业纯钛板若干块，10×10×0.6mm的本发明的铝钛铝钎焊料复合板，先用清洗剂将试样表面洗净，用水冲净，放在10％氢氧化钠水溶液中去油后，放在5％HF＋20％HNO水溶液酸洗表面，风干后，将铝-钛-铝焊料复合板与钛板交替叠放在一起，用钛夹具或镍铬丝将其搭接部紧固，然后平放在真空钎焊炉内加热至680℃±5℃，保温15分钟，随炉冷却后，将试样在常规拉伸试验机上进行拉伸试验。实验结果见表1。

     钎焊搭接强度试验结果           表1

编号	搭接面积mm	负荷(N)	剪切强度MPa
				1	100	9480	94.8
2	100	17720	断基材
				3	95	7240	76.2

Claims (3)

1.一种铝-钛-铝钎焊料三层轧制复合板，其特征在于：铝-钛-铝钎焊料三层轧制复合板由中间层的金属钛薄板和在钛板上下表面上有与钛板冶金结合的铝基钎焊料层组成。

2.根据权利要求1所述的一种铝-钛-铝钎焊料三层轧制复合板其特征在于铝基钎焊料层成分为(重量百分比)：

        Cu：0.1~1.0％，

        Mn0.5~2.0％，

        Si0.2~1.0％，

       其余为Al及不可避免的杂质。

3.一种铝-钛-铝钎焊料三层制轧复合板钎板的使用方法，其特征在于使用的操作依次为，将欲钎焊加工的钛金属构件与大小相同的本发明的铝-钛-铝钎焊料复合板依次交替叠放在一起，并在叠加体的上下两面上施加压力，保证构件与铝-钛-铝钎焊料三层轧制复合板充分接触后，放入真空钎焊炉内进行钎焊，工艺条件为：

        控制钎焊炉的真空度为：10~10Pa，

        钎焊温度：660~690℃，

        保温时间：10~30分钟，

        然后随炉冷却。

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