[发明专利]用于钎焊铝基材料的助焊剂粉末和该助焊剂粉末的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种适于钎焊含镁铝基材料的助焊剂粉末和该助焊剂粉末的制备方法。

背景技术

一直以来，在铝基材料的钎焊中使用较铝基材料的熔点略低的铝-硅(Al-Si)共晶合金作为钎料。为了使该钎料和铝基材料良好地接合，必需除去铝基材料表面上形成的氧化膜，于是使用氟化物类助焊剂来除去该氧化膜。其中，包括氟化钾(KF)-氟化铝(AlF₃)类络合物(氟铝酸钾)的非腐蚀性助焊剂，其具有以下各种优异的性能：可以直接涂布或散布在铝基材料表面，可以在氮气氛炉内进行连续处理，钎焊后助焊剂薄膜稳定，不必除去涂布或散布的助焊剂粉末，而且成本低且高品质等，因此应用最为广泛。该KF-AlF₃类助焊剂在主要成分KAlF₄熔融的状态下和铝基材料表面的氧化膜反应，使活性铝基材料和熔融的钎料接合。

同时，研究使用强度和耐蚀性优异的含镁(Mg)铝基材料，以便通过减小铝构件的厚度来减少材料使用量，从而在降低成本的同时实现构件的轻量化。

但是，上述KF-AlF₃类助焊剂具有以下缺点：在钎焊含镁铝基材料时未表现出充分的性能。具体而言，在钎焊Mg含量超过0.4％重量的铝基材料时，如下式(1)所示，在钎焊中Mg和助焊剂反应，消耗了助焊剂的主要成分KAlF₄，生成、析出高熔点的KMgF₃或AlF₃。该KMgF₃或AlF₃使助焊剂层的熔点上升，使熔融时的流动性显著降低。因此，熔融的助焊剂得不到充分的扩展性，助焊剂的主要成分KAlF₄因反应而被消耗，所以不能充分除去铝基材料表面的氧化膜。

3Mg+3KAlF₄→3KMgF₃(s)↓+AlF₃(s)↓+2Al↓……(1)

因此存在以下问题：目前所使用的助焊剂，在钎焊含Mg铝基材料时，需要涂布约5倍量左右的钎焊不含Mg的铝基材料时的涂布量，否则就得不到充分的扩展性，出现无法除去材料表面的氧化膜的问题。

作为解决上述问题的对策，有人提出了一种助焊剂(例如参照专利文献1)，该助焊剂包括：100％重量的含有以单体化合物表示为60～50％重量氟化铝、40～50％重量氟化钾的氟铝酸钾或氟铝酸钾和氟化铝的混合组合物；和相对于上述总量为5～15％重量的氟化铝铵。利用该专利文献1所示的助焊剂，可以钎焊Mg含量最大达到约2％重量的铝基材料。

有人还提出了另一种助焊剂(例如参照专利文献2)，该助焊剂包括：由具有以单体化合物表示为氟化铝/氟化铯的摩尔比相当于67/33～26/74的组成的氟铝酸铯或氟铝酸铯和氟化铝的混合组合物。该专利文献2所示的助焊剂可用于钎焊Mg含量为1％重量以下的铝基材料。

专利文献1：日本特开昭60(1985)-184490号公报(权利要求1，和说明书3页左上栏第15行～右上栏第2行)

专利文献2：日本特开昭61(1986)-162295号公报(权利要求)

发明内容

发明所要解决的课题

但是，上述专利文献1所示的助焊剂，其在钎焊过程中产生大量氟化铵(NH₄F)的有害烟雾，从装置的腐蚀、安全卫生和公害方面考虑，存在严重问题。

此外，上述专利文献2所示的助焊剂，由于使用高价的铯为原料，因此对于一般的钎焊而言并不经济，故还未实际应用。而且，上述含铯助焊剂中所包括的铯化合物具吸湿性，所以使用含铯助焊剂会产生腐蚀钎焊设备的问题。

本发明的目的在于提供用于钎焊铝基材料的助焊剂粉末和该助焊剂粉末的制备方法，所述助焊剂粉末在钎焊含Mg铝基材料时具有良好的扩展性、因非腐蚀性而安全性优异、且因较廉价而经济上优异，可以广泛用于一般用途。

解决问题的方法