CN1308115C - 用于铝钎焊的焊剂 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种以氟铝酸钾为基础的焊剂，焊剂中添加了氟化锆和/或氟化钛；同时，本发明还涉及一种相应的钎焊方法。

Description

用于铝钎焊的焊剂
技术领域
本发明涉及一种以氟铝酸钾为基础的一种用于铝钎焊的焊剂。
背景技术
众所周知，使用同时既作为焊剂又作为钎料的氟铝酸钾(Kaliumfluoroaluminate，K1-3AIF4-6)，可将两个金属工件，特别是铝热交换器，相互连接在一起。市场上所出售的氟铝酸钾的主要牌号是NOCOLOKFlux。氟铝酸钾的主要成分是(按重量百分数)：钾28-31％，铝16-18％，氟49-53％，铁最多0.03％，钙最多0.2％，水(550℃)最多2.5％。为了达到钎焊连接的目的，在清洗后，借助于作为悬浮液的喷射助熔剂(浇、喷或浸)，将氟铝酸钾涂覆到单个零件或组装件上，之后，通过吹气清整的工序去掉多余的焊剂，紧接着进行烘干，以防止烘箱中的湿度增高。另外，也可使用静电上助熔剂(干燥上助熔剂)的方法，这时，氟铝酸钾被干涂到工件上。随后，工件被不间断和均匀地加热到焊接温度。到达这一温度后，氟铝酸钾熔化，并去掉铝的氧化层，然后焊料熔化并形成钎焊连接。紧接着进行冷却，在这一过程中，氟铝酸钾在钎焊连接形成后凝固硬化。此处钎焊在氮的保护气体氛围中进行。
此外，已有很多涉及到铝的表面处理的专利或专利申请，如美国专利US 5,795,659描述了用锆、铪、铼、锰、钛、硅和硼对铝的表面进行处理，以达到腐蚀防护和高温腐蚀防护的目的。美国专利US5,584,946描述了以硼、锆、铪和钛等元素的复合氟化物为基础的预处理和表面处理方法。美国专利US5,962,145描述了以硼、锆、钛、硅、锗、锌等元素的复合氟化物为基础，并结合聚合物的一种表面处理方法。
另外，还有很多涉及到反应和功能焊剂的专利或专利申请。例如，WO00/73014 A1就公开了在铝制零件或铝合金零件上，通过涂敷碱金属六氟硅酸盐(Alkalimetallhexafluorsilikat)并加热，达到铝-硅连接，其中并不需要包以焊剂。这一铝-硅-焊剂形成是在加热零件时添加含氟焊剂后产生的。德国专利DE 199 13 111 A1则介绍了一种主要为碱金属氟锌酸盐(Alkalifluozinkat)或含碱氟化物(Alkalifluorid)/氟化锌(Zinkfluorid)混合物的焊剂，锌成分可产生出一种防腐蚀的表面。德国专利DE 100 154 86 A1中则公开了一种用于含镁的铝材料钎焊的含钾和铯焊剂，即钾或铯-氟锡酸盐。欧洲专利EP 0 659 519 B1中则公开了一种含锌焊剂，可用于改善腐蚀防护。
但此类的焊剂并没有完全满足人们的愿望。
发明内容
本发明的任务，就是解决现有技术存在的问题，提供更加优良的焊剂。
这个任务是通过如下方案达成的：一种以氟铝酸钾为基础的铝钎焊焊剂，其特征在于在焊剂中添加氟化钛。随后的优选技术方案的内容将给予进一步的有益描述。
按照本发明，焊剂以氟铝酸钾为基础，其主要组分按重量百分数(在加入添加物之前)为：钾28-31％，铝16-18％，氟49-53％，铁最多0.03％，钙最多0.2％，水(550℃)最多2.5％。焊剂中将被添加氟化锆和/或氟化钛。通过使用添加物，一方面可改善腐蚀防护，不需要进行专门的预处理和后处理；而且，在涂覆焊剂这一工序的同时即进行了腐蚀防护。另一方面，如果在随后的工序中需要涂漆时，氟化钛的添加可增加油漆的附着力。同样的，还将减少气味的形成，并使水的流出尽可能完善。
其中，氟化锆和/或氟化钛在加入后占焊剂的比例，按重量百分数最好各为：0.1％至10％，更好为0.2％至5％；特别是在0.5％和3％之间时，可得到最优化的防腐效果。
在焊剂中最好至少添加一种来自元素周期表中第4或5族中的金属，和/或其氧化物和/或其氟化物，或其混合物，特别适合的为钛、锆、铪和/或钒。
在焊剂中最好添加硼、锰、硅、铼，和/或其氧化物和/或其氟化物。其中一种或多种其它添加物的比例，按重量百分数各在0.1％和10％之间，最好为0.2％至5％，特别好是在0.5％至3％之间。
具体实施方式
下面将通过两个实施例对本发明进行简要说明。
根据本发明的焊剂，以氟铝酸钾(K1-3AIF4-6)为基础，特别是牌号为NOCOLOK Flux的市售产品，其成分已在前面说明。可在氟铝酸钾中添加金属化合物，主要是金属氟化物，其中，在第一个实施例中添加的是氟化锆。添加的比例大约是重量百分数0.1％至3％，这样就使焊剂得到优化，从而在钎焊后产生一层有效防护腐蚀的功能性表面。另外一种添加物是氟化钛，添加少量就可提高之后涂覆的油漆的附着力。
根据第二个实施例，在氟铝酸钾中添加的是氟化钛，添加的比例是重量百分数0.5％至3％。
在本发明说明书的前面介绍部分所列出的其它添加物，在以上两个实施例中都可使用。
钎焊的实施采用寻常的已知方式进行，但略去了专门为防腐而进行的预处理或后处理工序，因为焊剂已具有相应的防护性能。

Claims (23)

1.一种以氟铝酸钾为基础的铝钎焊焊剂，其特征在于：在焊剂中添加氟化钛。
2.如权利要求1所述的焊剂，其特征在于：焊剂中氟化钛的比例为重量百分数0.1％至10％。
3.如权利要求2所述的焊剂，其特征在于：焊剂中氟化钛的比例为重量百分数0.5％至3％。
4.如权利要求1或2或3所述的焊剂，其特征在于：在焊剂中至少添加一种来自元素周期表中第4或5副族中的金属，或其氧化物或除钛以外的氟化物，或所述金属与其氧化物的混合物，或所述金属与其氟化物的混合物。
5.如权利要求4所述的焊剂，其特征在于：在焊剂中添加钛、锆、铪或钒，或其氧化物或除钛以外的氟化物。
6.如权利要求1或2或3或5所述的焊剂，其特征在于：在焊剂中添加硼，或其氧化物或其氟化物。
7.如权利要求4所述的焊剂，其特征在于：在焊剂中添加硼，或其氧化物或其氟化物。
8.如权利要求1或2或3或5或7所述的焊剂，其特征在于：在焊剂中添加锰，或其氧化物或其氟化物。
9.如权利要求4所述的焊剂，其特征在于：在焊剂中添加锰，或其氧化物或其氟化物。
10.如权利要求6所述的焊剂，其特征在于：在焊剂中添加锰，或其氧化物或其氟化物。
11.如权利要求1或2或3或5或7或9或10所述的焊剂，其特征在于：在焊剂中添加硅，或其氧化物或其氟化物。
12.如权利要求4所述的焊剂，其特征在于在；在焊剂中添加硅，或其氧化物或其氟化物。
13.如权利要求6所述的焊剂，其特征在于：在焊剂中添加硅，或其氧化物或其氟化物。
14.如权利要求8所述的焊剂，其特征在于：在焊剂中添加硅，或其氧化物或其氟化物。
15.如权利要求1或2或3或5或7或9或10或12或13或14所述的焊剂，其特征在于：在焊剂中添加铼，或其氧化物或其氟化物。
16.去权利要求4所述的焊剂，其特征在于：在焊剂中添加铼，或其氧化物或其氟化物。
17.如权利要求6所述的焊剂，其特征在于：在焊剂中添加铼，或其氧化物或其氟化物。
18.如权利要求8所述的焊剂，其特征在于：在焊剂中添加铼，或其氧化物或其氟化物。
19.如权利要求11所述的焊剂，其特征在于：在焊剂中添加铼，或其氧化物或其氟化物。
20.如权利要求1或2或3或5或7或9或10或12或13或14或16或17或18或19所述的焊剂，其特征在于：在焊剂中，所述添加物的比例，为重量百分数0.1％和10％之间。
21.如权利要求4所述的焊剂，其特征在于：在焊剂中，一种或多种其它添加物的比例，为重量百分数0.1％和10％之间。
22.如权利要求6所述的焊剂，其特征在于：在焊剂中，一种或多种其它添加物的比例，为重量百分数0.1％和10％之间。
23.如权利要求8所述的焊剂，其特征在于：在焊剂中，一种或多种其它添加物的比例，为重量百分数0.1％和10％之间。
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