[发明专利]一种含稀土的镁合金钎焊钎料

说明书

技术领域

本发明涉及一种含稀土的镁合金钎焊钎料，属于镁合金焊接连接技术领 域。

背景技术

镁及其镁合金是目前金属结构材料中最轻的一种，具有密度低、比强 度高、减振性好、电磁屏蔽性好、导电导热性好、加工性好、热成形性好、 易回收等优点而备受青睐。在汽车、电子、电器、交通、航天、航空和国 防军事工业领域具有极其重要的应用价值和广阔的应用前景。但是，目前 已商业应用的镁合金钎料品种很少，如美国的BMg-1(美国试验材料学会牌 号AZ92A)、BMg-2a(美国试验材料学会牌号AZ125A)钎料钎焊温度范围分别 是604～616℃和582～610℃，此钎焊温度太高，且配以的钎剂熔点温度也 较高(538℃以上)，[Committee on brazing and soldering.Brazing Manual[M].Third edition revised，1975，161-168.]。日本的MC3标准镁 合金钎料的成分非常接近于美国的BMg-1，该钎料钎焊温度范围是605～615 ℃，此钎焊温度也太高。因此，上述的三种镁合金钎料只适用于钎焊AZ10A、 K1A、M1A等几种镁合金，并不适于钎焊广泛应用的如Mg-Al-Zn系、Mg-Zn-Zr 系、Mg-Mn系等镁合金。日本新研发的一种镁合金钎料In-Mg-Zn-Al(钎料 熔化温度范围在449～490℃)中含有大量的贵重金属In(铟)，其中In的质 量百分比占到了65％左右，使得钎料成本明显提高[T.Watanabe，S.Komatsu， K.Oohara.Development of flux and filler metal for brazing magnesium alloy AZ31B[J].Welding Journal，2005，84(3)：37-40.]。另外日本新 研发的镁合金钎料Mg-Sn-In-Al(钎料熔化温度范围在457～500℃)中In质 量百分比占到了20％左右，钎料成本也较高。[T.Watanabe，K.Oohara. Brazing of AZ31B magnesium alloy sheet[c].Conference on processing and manufacturing of advanced materials，Thermec 2006，2007， 1603-1608.]。由于稀土元素具有特殊的核外电子排布及物理化学性质，在 镁合金中加入微量稀土可以进一步提高和改善合金的综合性能。[李娜，刘 建睿，王栓强.等.稀土在镁及镁合金中的应用.铸造技术[J]2006，27(10)： 1133-1136.]。但目前还没有有关含稀土元素的镁合金钎焊材料的报道。

因此，研制一种含稀土元素、钎焊温度合适、价格低廉、易获得、工艺 性优良、接头综合性能良好的钎料就成为镁合金结构件连接制造中急需解 决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有较低钎焊温度且有较高强度含稀土的镁 合金钎焊钎料。

本发明所提供的含稀土的镁合金钎焊钎料的化学成分及其质量百分比 为：Nd：0.5～1.5％，Mg：45～49％，余量为Zn。

本发明所提供的含稀土的镁合金钎焊钎料采用熔剂保护法进行熔炼。钎 料可以以块状、棒状、粒状、片状等形式使用。块状、粒状钎料可以熔炼 后采用机械方法获得；棒状、片状钎料可以采用精密铸造方法获得。钎料 可以采用保护气氛钎焊、感应钎焊、炉中钎焊、火焰钎焊、浸沾钎焊、超 声波钎焊等工艺用于固相线温度在430℃以上的镁合金及其构件的钎焊。

本发明具有以下有益效果：

本发明所提供的含稀土的镁合金钎焊钎料熔化温度范围为333～356℃， 钎焊温度范围为400～430℃。在钎焊温度下，钎料具有良好的铺展性和间 隙填充性，可用于固相线温度在430℃以上的镁合金的钎焊。尤其是采用该 钎料高频感应钎焊工艺钎焊AZ31B镁合金接头时，只对接头部分加热，母 材其余部分被加热较少，可有效地避免AZ31B镁合金基体材料的氧化和过 烧，钎焊搭接接头抗剪强度在38～39MPa之间，钎焊对接接头抗拉强度在 53～62MPa之间。和没有添加稀土的同成分的镁合金钎料钎焊的AZ31B镁合 金接头相比，钎焊接头抗拉强度和抗剪强度提高至少30％以上。

以下结合具体实施方式对本发明作进一步说明。

具体实施方式