RU2288079C1 - Aluminum and its alloys soldering method, composition for soldering aluminum and its alloys - Google Patents
Aluminum and its alloys soldering method, composition for soldering aluminum and its alloys Download PDFInfo
- Publication number
- RU2288079C1 RU2288079C1 RU2005109719/02A RU2005109719A RU2288079C1 RU 2288079 C1 RU2288079 C1 RU 2288079C1 RU 2005109719/02 A RU2005109719/02 A RU 2005109719/02A RU 2005109719 A RU2005109719 A RU 2005109719A RU 2288079 C1 RU2288079 C1 RU 2288079C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- aluminum
- composition
- fluorosilicate
- brazing
- soldering
- Prior art date
Links
Landscapes
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам пайки алюминия без применения припоя и к композиции для этого способа.The invention relates to methods for brazing aluminum without the use of solder and to a composition for this method.
Известен способ пайки алюминия без применения припоя с использованием флюса, содержащего фторалюминат калия и гексафторсиликат калия, при следующем соотношении компонентов, мас.%: K2SiF6 6-50, фторалюминат калия 50-94. Известен также флюс, не содержащий припоя, включающий фторалюминат калия и гексафторсиликат калия, при следующем соотношении компонентов, мас.%: K2SiF6 6-50, фторалюминат калия 50-94, при этом составляющие его вещества он содержит отдельно друг от друга с возможностью их совместного применения (RU 2182059, В 23 К 1/00, В 23 К 35/363, В 23 К 103:10, 2002.05.10).A known method of brazing aluminum without the use of solder using a flux containing potassium fluoroaluminate and potassium hexafluorosilicate, in the following ratio, wt.%: K 2 SiF 6 6-50, potassium fluoroaluminate 50-94. Also known is a flux that does not contain solder, including potassium fluoroaluminate and potassium hexafluorosilicate, in the following ratio of components, wt.%: K 2 SiF 6 6-50, potassium fluoroaluminate 50-94, while it contains its constituent substances separately from each other the possibility of their joint application (RU 2182059, 23K 1/00, 23K 35/363, 23K 103: 10, 2002.05.10).
При осуществлении способа происходит окисление кремния, выделяющегося на поверхности паяемого алюминия при медленном нагреве деталей при пайке в среде воздуха. Данное обстоятельство затрудняет пайку толстостенных изделий, приводит к ухудшению качества пайки.When implementing the method, oxidation of silicon occurs, which is released on the surface of brazed aluminum when the parts are slowly heated when brazing in air. This circumstance makes it difficult to solder thick-walled products, leading to a deterioration in the quality of soldering.
Известно также изобретение, описанное в патенте (US 4906307, В 23 К 35/34, 1990.03.06), по которому способ пайки алюминия или алюминиевых сплавов осуществляют с применением флюса, содержащего 70-90 мас.% K2SiF6 и 30-10 мас.% AlF3, используемого в виде взвеси в полибутене.Also known is the invention described in the patent (US 4906307, 23 K 35/34, 1990.03.06), in which the method of brazing aluminum or aluminum alloys is carried out using flux containing 70-90 wt.% K 2 SiF 6 and 30- 10 wt.% AlF 3 used as a suspension in polybutene.
Так же, как и в приведенном выше аналоге, имеет место окисление кремния при медленном нагреве.As in the above analogue, silicon oxidizes during slow heating.
Наиболее близким к заявляемому способу является способ нанесения покрытия из сплава алюминия с кремнием на алюминий или алюминиевые сплавы, а также полученные этим способом детали и способ пайки (RU 2243865, В 23 К 1/00, В 23 К 35/363, 2005.01.10). По этому способу детали из алюминия или алюминиевого сплава изготавливают и соединяют с применением смеси, содержащей чистый гексафторсиликат щелочного металла или смесь гексафторсиликата щелочного металла с фторалюминатом максимально 5 мас.% в пересчете на используемый гексафторсиликат щелочного металла. На деталь методом сухого или мокрого нанесения флюса наносят гексафторсиликат щелочного металла необязательно вместе со связующим или пленкообразователем, после чего деталь нагревают до образования сплава алюминия с кремнием.Closest to the claimed method is a method of coating from an alloy of aluminum with silicon on aluminum or aluminum alloys, as well as the details obtained by this method and the method of soldering (RU 2243865, 23 K 1/00, 23 K 35/363, 2005.01.10 ) In this method, aluminum or aluminum alloy parts are made and combined using a mixture containing pure alkali metal hexafluorosilicate or a mixture of alkali metal hexafluorosilicate with fluoroaluminate of a maximum of 5% by weight, based on the alkali metal hexafluorosilicate used. An alkali metal hexafluorosilicate, optionally together with a binder or film former, is applied to the part by dry or wet fluxing, followed by heating the part to form an aluminum alloy with silicon.
Недостатком способа также является недостаточно высокое качество пайки, особенно при покрытии и соединении толстостенных деталей, вследствие окисления кремния на поверхности алюминия.The disadvantage of this method is the insufficiently high quality of soldering, especially when coating and joining thick-walled parts due to oxidation of silicon on the surface of aluminum.
Задачей настоящего изобретения является создание способа пайки алюминия и алюминиевых сплавов и композиции для пайки, обеспечивающих более эффективную и надежную пайку деталей различной толщины и формы.An object of the present invention is to provide a method for brazing aluminum and aluminum alloys and a composition for brazing, providing a more efficient and reliable brazing of parts of various thicknesses and shapes.
Технический результат выражается в улучшении качества пайки и достигается за счет образования на поверхности паяемого алюминия металлического кремния с последующим образованием низкоплавкого кремний-алюминиевого сплава по своему химическому составу, близкого к эвтектике.The technical result is expressed in improving the quality of soldering and is achieved due to the formation of metal silicon on the surface of the brazed aluminum, followed by the formation of a low-melting silicon-aluminum alloy in its chemical composition, which is close to eutectic.
Задача изобретения решается тем, что в способе пайки алюминия и алюминиевых сплавов, осуществляемом с применением композиции, содержащей фторсиликат щелочного металла, в композицию дополнительно вводят фторсиликат алюминия, при следующем соотношении компонентов композиции, мас.%: фторсиликат щелочного металла 2-98, фторсиликат алюминия 2-98.The objective of the invention is solved in that in the method of brazing aluminum and aluminum alloys, carried out using a composition containing an alkali metal fluorosilicate, aluminum fluorosilicate is additionally introduced into the composition, in the following ratio of the components of the composition, wt.%: Alkali metal fluorosilicate 2-98, aluminum fluorosilicate 2-98.
Способ может быть осуществлен с применением композиции, в которой в качестве фторсиликата щелочного металла используют фторсиликат калия, и/или фторсиликат рубидия, и/или фторсиликат цезия, и/или фторсиликат лития и/или их смеси.The method can be carried out using a composition in which potassium fluorosilicate and / or rubidium fluorosilicate and / or cesium fluorosilicate and / or lithium fluorosilicate and / or mixtures thereof are used as alkali metal fluorosilicate.
Способ может быть осуществлен с дополнительным введением в состав композиции порошка алюминия в количестве 1-54 мас.%.The method can be carried out with the additional introduction of aluminum powder into the composition in an amount of 1-54 wt.%.
Способ может быть осуществлен с использованием композиции в составе готовой смеси с органическими растворителями.The method can be carried out using the composition in the composition of the finished mixture with organic solvents.
Способ может быть осуществлен с использованием композиции в составе готовой смеси с органическими растворителями с применением вспомогательных веществ.The method can be carried out using the composition in the composition of the finished mixture with organic solvents using auxiliary substances.
Задача изобретения также решается тем, что композиция для пайки алюминия и алюминиевых сплавов, включающая фторсиликат щелочного металла, дополнительно содержит фторсиликат алюминия при следующем соотношении компонентов композиции, мас.%: фторсиликат щелочного металла 2-98, фторсиликат алюминия 2-98.The objective of the invention is also solved in that the composition for brazing aluminum and aluminum alloys, including alkali metal fluorosilicate, additionally contains aluminum fluorosilicate in the following ratio of components of the composition, wt.%: Alkali metal fluorosilicate 2-98, aluminum fluorosilicate 2-98.
Композиция может содержать в качестве фторсиликата щелочного металла фторсиликат калия, и/или фторсиликат рубидия, и/или фторсиликат цезия, и/или фторсиликат лития и/или их смеси.The composition may contain, as alkali metal fluorosilicate, potassium fluorosilicate and / or rubidium fluorosilicate and / or cesium fluorosilicate and / or lithium fluorosilicate and / or mixtures thereof.
Композиция дополнительно может содержать порошок алюминия в количестве 1-54 мас.%.The composition may further comprise aluminum powder in an amount of 1-54 wt.%.
Композиция может быть использована в составе готовой смеси с органическими растворителями.The composition can be used as part of a finished mixture with organic solvents.
Композиция может быть использована в составе готовой смеси с органическими растворителями с применением вспомогательных веществ.The composition can be used as part of a finished mixture with organic solvents using auxiliary substances.
Способ осуществляют следующим образом. На одну или обе паяемые поверхности наносят композицию по изобретению. Композиция может быть нанесена путем распыления по спаиваемым поверхностям. В случае приготовления готовой смеси для пайки, в которой композиция растворена в органических растворителях с добавкой вспомогательных веществ (диспергаторов, смачивателей, пленкообразователей, загустителей), нанесение может быть осуществлено кистью, валиком, окунанием деталей, напылением и любым другим способом. После нанесения покрытия поверхности просушивают. Пайку осуществляют предпочтительно при температурах от 575 до 620°С в инертной атмосфере, либо на воздухе.The method is as follows. A composition of the invention is applied to one or both of the brazed surfaces. The composition can be applied by spraying on a soldered surface. In the case of preparing a ready-to-use soldering mixture in which the composition is dissolved in organic solvents with the addition of auxiliary substances (dispersants, wetting agents, film formers, thickeners), application can be carried out by brush, roller, dipping parts, spraying, and any other method. After coating, the surfaces are dried. Soldering is preferably carried out at temperatures from 575 to 620 ° C in an inert atmosphere or in air.
Композицию для пайки готовят в соотношении компонентов композиции, мас.%: фторсиликат щелочного металла 2-98, фторсиликат алюминия 2-98. Затем смесь компонентов, из которых состоит композиция, диспергируют в органическом растворителе с добавлением вспомогательных веществ: смачивателей, связующих, загустителей и пр. Количество растворителя может быть различно, в зависимости от необходимой для пайки консистенции готовой смеси. Размеры частиц в составе готовой смеси для пайки могут варьировать от 0,1 до 1000 мкм, предпочтительно 1,0-10,0 мкм, что обеспечивает нанесение ровного слоя на паяемую поверхность.The soldering composition is prepared in the ratio of the components of the composition, wt.%: Alkali metal fluorosilicate 2-98, aluminum fluorosilicate 2-98. Then the mixture of the components that make up the composition is dispersed in an organic solvent with the addition of auxiliary substances: wetting agents, binders, thickeners, etc. The amount of solvent can be different, depending on the consistency of the finished mixture needed for soldering. The particle sizes in the composition of the soldering mixture can vary from 0.1 to 1000 microns, preferably 1.0-10.0 microns, which ensures the application of an even layer on the brazed surface.
При нагреве композиции до температуры пайки в результате химической реакции между компонентами композиции на поверхности паяемого алюминиевого сплава образуется эвтектическая по составу смесь фторидов алюминия и фторидов калия и кремния в высокодисперсном состоянии, образующая алюминиево-кремниевый припой, близкий к эвтектике по химическому составу.When the composition is heated to soldering temperature as a result of a chemical reaction between the components of the composition on the surface of the brazed aluminum alloy, a mixture of aluminum fluorides and potassium and silicon fluorides in a finely dispersed state is formed eutectically, forming an aluminum-silicon solder close to the chemical composition eutectic.
Примеры выполнения способа.Examples of the method.
Пример 1.Example 1
Осуществляли способ с использованием композиции, соответствующей теоретически обоснованному (полученному расчетным путем) составу, в которой содержание фторсиликата калия составляет 90,44%, фторсиликата алюминия 9,56%. В результате нагрева такой смеси до температуры пайки на поверхности паяемого алюминия образуется кремний, а также смесь фтористого калия и фтористого алюминия в массовом соотношении 46:54, что соответствует эвтектике. Таким образом, при отсутствии побочных реакций, образовавшаяся смесь кремния в высокодисперсном состоянии и расплавленная смесь фторидов калия и алюминия в массовом соотношении 12,1:87,7 обеспечивает качественную пайку.The method was carried out using a composition corresponding to a theoretically sound (calculated) composition in which the content of potassium fluorosilicate is 90.44%, aluminum fluorosilicate 9.56%. As a result of heating such a mixture to a brazing temperature, silicon is formed on the surface of the brazed aluminum, as well as a mixture of potassium fluoride and aluminum fluoride in a mass ratio of 46:54, which corresponds to a eutectic. Thus, in the absence of adverse reactions, the resulting mixture of silicon in a finely divided state and a molten mixture of potassium and aluminum fluorides in a mass ratio of 12.1: 87.7 ensures high-quality soldering.
Пример 2.Example 2
Осуществляли способ с использованием композиции, в которой содержание фторсиликата калия составляет 70%, фторсиликата алюминия 30%. При нагреве смеси в результате химических реакции происходит выделение фторида алюминия, количество которого превышает необходимое для образования эвтектики с фторидом калия. Вследствие высокой летучести фторида алюминия при температуре пайки происходит его улетучивание, в результате чего состав смеси фторидов калия и фторидов алюминия приближается к эвтектическому, что обеспечивает высокое качество пайки.A method was carried out using a composition in which the content of potassium fluorosilicate is 70%, aluminum fluorosilicate 30%. When the mixture is heated as a result of chemical reactions, aluminum fluoride is released, the amount of which exceeds the amount necessary for the formation of a eutectic with potassium fluoride. Due to the high volatility of aluminum fluoride at the soldering temperature, it volatilizes, as a result of which the mixture of potassium fluorides and aluminum fluorides approaches eutectic, which ensures high quality of soldering.
Пример 3.Example 3
Использовали композицию по примеру 1, нанесенную слоем толщиной 0,1-0,2 мм на поверхность двух плоских пластин размером 30×30×0,4 мм из алюминиевого сплава АМЦМ. После сушки при 100°С в течение 5 минут пластины совмещали и помещали в печь для пайки, нагретую до 610°. Были получены спаянные детали.Used the composition according to example 1, applied by a layer with a thickness of 0.1-0.2 mm on the surface of two flat plates with a size of 30 × 30 × 0.4 mm from aluminum alloy AMTSM. After drying at 100 ° C for 5 minutes, the plates were combined and placed in a brazing furnace heated to 610 °. Soldered parts were obtained.
В примерах представлен предпочтительный интервал количественных значений компонентов, составляющих композицию, в рамках которых осуществляется высококачественная пайка алюминия и алюминиевых сплавов. При этом пайка возможна во всем заявленном интервале количественных значений компонентов, составляющих композицию. Конкретный состав композиции определяется в зависимости от поставленных задач и условий, например толщины паяемых изделий, состава паяемого алюминиевого сплава, среды пайки и пр.In the examples, the preferred range of quantitative values of the components that make up the composition, within which high-quality brazing of aluminum and aluminum alloys is carried out, is presented. In this case, soldering is possible in the entire claimed range of quantitative values of the components that make up the composition. The specific composition of the composition is determined depending on the tasks and conditions, for example, the thickness of the brazed products, the composition of the brazed aluminum alloy, brazing medium, etc.
Заявляемый способ пайки алюминия и алюминиевых сплавов и композиция для пайки позволяют качественно производить пайку деталей различной толщины и конфигурации.The inventive method of brazing aluminum and aluminum alloys and a composition for brazing allow high-quality brazing of parts of various thicknesses and configurations.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005109719/02A RU2288079C1 (en) | 2005-04-05 | 2005-04-05 | Aluminum and its alloys soldering method, composition for soldering aluminum and its alloys |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005109719/02A RU2288079C1 (en) | 2005-04-05 | 2005-04-05 | Aluminum and its alloys soldering method, composition for soldering aluminum and its alloys |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2005109719A RU2005109719A (en) | 2006-09-10 |
| RU2288079C1 true RU2288079C1 (en) | 2006-11-27 |
Family
ID=37112673
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005109719/02A RU2288079C1 (en) | 2005-04-05 | 2005-04-05 | Aluminum and its alloys soldering method, composition for soldering aluminum and its alloys |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2288079C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2528939C2 (en) * | 2008-11-25 | 2014-09-20 | Солвей Флуор Гмбх | Anticorrosion flux |
| RU2530972C2 (en) * | 2010-02-10 | 2014-10-20 | Солвей Флуор Гмбх | Flux forming insoluble soldering residue |
-
2005
- 2005-04-05 RU RU2005109719/02A patent/RU2288079C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2528939C2 (en) * | 2008-11-25 | 2014-09-20 | Солвей Флуор Гмбх | Anticorrosion flux |
| RU2530972C2 (en) * | 2010-02-10 | 2014-10-20 | Солвей Флуор Гмбх | Flux forming insoluble soldering residue |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2005109719A (en) | 2006-09-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2182059C2 (en) | Method of aluminum soldering, flux containing no solder and ready mixture for flux | |
| RU2217272C2 (en) | Method for soldering aluminum and its alloys, flux for soldering aluminum and its alloys (variants) | |
| CA1055318A (en) | Brazing aluminium | |
| JPH03226396A (en) | Brazing flux | |
| CZ20014222A3 (en) | Process for producing aluminium or aluminium alloy with a coating and structural parts provided with coating of aluminium and magnesium alloy | |
| RU2288079C1 (en) | Aluminum and its alloys soldering method, composition for soldering aluminum and its alloys | |
| RU2001135797A (en) | Parts coated with aluminum alloy with silicon | |
| US5156326A (en) | Brazing flux and method of using the same | |
| RU2288080C1 (en) | Aluminum and its alloys soldering method, composition for soldering aluminum and its alloys | |
| JPH0232072B2 (en) | ||
| US3988175A (en) | Soldering flux and method | |
| JPS5827037B2 (en) | Method of forming brazed seams | |
| RU2333082C2 (en) | Method of soldering of aluminium and its alloys and material for soldering of aluminium and its alloys | |
| WO1993008952A1 (en) | Method for modifying the surface of an aluminum substrate | |
| RU53956U1 (en) | SOLDERED CONSTRUCTION FROM ALUMINUM OR ALUMINUM ALLOYS | |
| JP2007083271A (en) | Method for brazing aluminum alloy casting, and brazed member for liquid-cooling | |
| JP3115418B2 (en) | Heat exchanger manufacturing method | |
| RU2333081C2 (en) | Method of soldering of aluminium and its alloys that are plated with silumin and material for soldering of aluminium and its alloys that are plated with silumin | |
| KR100507031B1 (en) | Solderless aluminum welding method and solvents and solvents used in it | |
| JPS6037294A (en) | Brazing method of aluminum and alloy thereof | |
| JPS63207494A (en) | Flux for zn brazing filler metal | |
| JPS6362319B2 (en) | ||
| JPS63230297A (en) | Flux for brazing | |
| RU2285593C1 (en) | Aluminum and its alloys soldering method | |
| JPH0450112B2 (en) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110406 |