[发明专利]一种新型含钎剂铝合金焊丝及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型含钎剂铝合金焊丝及其制备方法，属于钎焊材料技术领域。

背景技术

近年来，随着汽车、空调、制冷行业的迅速发展，以铝代铜、以铝代钢取得可喜进展。铝质制冷配件，尤其是铝合金管接头和接插件的火焰钎焊被广泛应用。这种焊接接头采用火焰钎焊时必须在焊丝或工件表面涂上助焊剂，用来去除铝表面氧化物。目前，采用铝合金焊丝辅之外加助焊剂的火焰钎焊法具有助焊剂添加量和添加时间不易控制的缺点。为解决这一问题，有人提出采用管状药芯焊丝作为自钎剂焊接材料。这种方法虽然可以解决助焊剂添加困难的问题，但此种管状药芯焊丝的缝隙容易吸潮、芯部粉末容易散落、以及芯部助焊剂和外部金属组成不够均匀的缺点，从而影响焊接质量。

发明内容

针对目前普通焊丝和管状药芯焊丝存在的上述问题，有人提出用粉末冶金的方法将钎料和钎剂均匀混合压制成毛坯，然后用热挤压的方法制造含钎剂铝合金焊丝。然而仅用热挤压的方法所需挤压力很大，挤压速度非常慢，易产生裂纹，表面质量不佳。所能挤出的焊丝挤压比非常较小，而且要制备比较细的焊丝，仅靠挤压难以实现。本发明的目的在于解决现有制造技术的上述问题，提供一种新型含钎剂铝合金焊丝及其制备方法。

本发明的一种新型含钎剂铝合金焊丝，其特征在于它是由混合均匀的铝硅钎料粉末和氟化物钎剂粉末组成，铝硅钎料粉末含量为93％～85％，氟化物钎剂粉末含量为7％～15％；所述的铝硅钎料粉末中铝含量为88％，硅含量为12％；所述的氟化物钎剂粉末为由KF-AlF₃系构成的氟铝酸钾混盐，其中AlF₃和KF的摩尔比为44.5∶55.5；所述的铝硅钎料粒度为-45+105μm，所述的氟化物钎剂粉末粒度为-25+45μm。上述含量为重量百分比。上述含钎剂铝合金焊丝直径2mm。

本发明所述的一种新型含钎剂铝合金焊丝制备方法如下：

(1)粉末冶金-热挤压-拉拔法

步骤一，将配制好的Al-Si合金在感应炉中加热熔化、精炼和脱气，金属液流经漏嘴流入喷雾装置中，被高压气体破碎后的金属液滴直接喷入距离喷嘴约200mm的高压水流中，经冷却后，Al-Si粉末浆料流经筛网，过滤掉粗大的金属及杂物，流入高速旋转的甩干机中进行脱水处理，经烘干、过筛制得粒度为-45+105μm的球形粉末；

步骤二，将定量摩尔比为44.5∶55.5的AlF₃和KF均匀混合，放入干锅加热至550℃，使其熔融，保温20min，然后冷却至室温。用机械研磨法将冷却后的助焊剂研磨至粒度为-25+45μm；

步骤三：将步骤一和步骤二制备的铝硅钎料粉末和氟化物钎剂粉末按质量比93∶7～85∶15均匀混合，然后真空包装备用；

步骤四，将均匀混合的粉末用冷等静压机在150Mp～250Mp压制5min，然后放入10^-2Pa真空烧结炉中，在400℃～500℃下烧结2～4小时成直径40mm的毛坯，随炉冷却至室温；

步骤五，将步骤四制成的毛坯放在100吨的热挤压机上以挤压比64∶1，挤压速度2.2m/min，挤压温度350℃～450℃挤出直径为5mm的线坯；

步骤六，将线坯在圆盘拉丝机上以牵引速度3.7m/min经过多道次减径为2mm的焊丝，然后表面脱脂处理为成品焊丝。

(2)粉末冶金-热挤压-旋锻法

与(1)方法不同的是：步骤六，将线坯在旋锻机上以进给速度5m/min经过多道次减径为2mm的焊丝，然后表面脱脂处理为成品焊丝。

较直接用热挤压法而言，采用热挤压-冷拉拔的方法制造焊丝有如下几个优点：1、表面质量高，少划痕；2、能加工成比较细的焊丝；3、所需挤压力比较小。除继承前者优点外，采用热挤压-旋锻的方法制造焊丝更有如下几个优点：1、表面精度高；2、不需在道次之间用碾头机，可缩短加工时间；3、材料利用率高，减少废料处理。

这两种方法制造的铝焊丝可用于施工现场作铝合金的火焰钎焊，可用于炉中钎焊，也可用于对焊接质量要求不高的铝薄板及铸件的补焊。经检验，焊接工艺性能良好，焊前不用添加焊剂，焊后不需清理，方便省事。

具体实施例

实施例1：