[发明专利]用于铝及其合金焊接的含钎剂焊环及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及铝及其合金焊接的技术领域，特别是涉及一种用于铝及其合金焊接的含钎剂焊环及其制备方法。

背景技术

铜作为一种大宗金属，在我们人类日常生活中扮演者举足轻重的角色。其物理性能优异，导热和导电铝高而在电子和制冷行业的到了广泛应用。但随着时间的推移，铜的过多消耗导致铜的价格不断上升，资源逐渐匮乏，给行业的生产成本带来了许多的压力。近年来，又随着汽车业和制冷行业的迅速发展，铜的需求量也不断加大，寻找其他的金属来代替铜成为了当今制冷行业的首要问题。通过多方面的研究和努力，铝逐渐走入了人们的视野，以铝代替铜当今有了可喜的进展。铝及其合金密度小，具有良好的导热、导电和耐腐蚀性能，在较低的温度下也可以长期保持良好力学性能的优点。为了提高产品的塑性、外观和减轻重量，铝在当今生活中已经扮演者重要的角色。铝也逐渐地取代铜广泛运用到了空调及其制冷行业，空调运用最多的就是铝管与铝管、铝管与铜管的焊接，故而会用到焊环。

但是铝的焊接阻碍了铝及其合金的使用。我们都知道铝的表面有一层致密的氧化膜Al₂O₃，焊接时难以除去。K₃AlF₆-KAlF₄共晶盐钎剂出现后，此问题基本上也有了解决，但是也存在焊接活性不高和钎剂容易吸潮的问题出现。

当今也有了不少科研机构和企业申请了焊接铝及其合金的专利，但是，基本上都是把铝合金焊带制成管状，中间注入焊粉的形式制成焊料。运用此方法制备的焊料由于制成管状焊料时会始终有条缝隙，故而焊料中得钎剂很容易受潮以及会造成中间的钎剂脱落而造成焊接不良；钎剂在焊料中间，这也会使钎剂在焊料中分布不均匀，会影响焊接效果。其次，单单使用K₃AlF₆-KAlF₄共晶盐钎剂，活性也有一定的限制，通过添加一定量的界面活性剂，会大大提高焊接的活性。再次，金属粉末中单一使用Al-Si两种材料，在焊接后的接头的物理性能也不能够达到制冷行业的要求，通过添加微量金属元素，焊接后可以改善接头的物理性能。所以选择一款合适的焊环非常必要。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种用于铝及其合金焊接的含钎剂焊环及其制备方法，能够将钎剂均匀分布焊环内，焊接方便，久放而不受潮、焊接时不掉钎剂粉末。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种用于铝及其合金焊接的含钎剂焊环，所述焊环为圆环，所述焊环为无缝圆环，由质量百分比为77～80∶18～22∶1～2的合金粉末、共晶盐钎剂和界面活性剂的材料制成。

优选的是，所述合金粉末包括粒度均为-40+100μm，质量百分比为56～80％的Al、10～15％的Si、0.5～20％的Cu和0.9～26％的Zn的金属粉末；所述共晶盐钎剂为粒度为-20+40的K₃AlF₆-KAlF₄，所述界面活性剂包括粒度均为-20+40μm的ZnF₂和K₂GeF₆粉料。

优选的是，所述合金粉末还包括有Ag、Ce、Ca金属粉末中的一种或几种。

优选的是，所述界面活性剂还包括SnF₂、K₂SiF₆。

一种用于铝及其合金焊接的含钎剂焊环的制备方法，其制备步骤如下：

A)、在市场售出的合金粉末中购买到质量百分比Al：56～80％；Si：10～15％；Cu：0.5～20％；Zn：0.9～26％合金体系的粉末，粉末的粒度应达到-40+100μm，经干燥后备用；

B)、购买到粒度为-20+40的K₃AlF₆-KAlF₄共晶盐钎剂，经过干燥后备用；

C)、将相应配比质量百分比为：ZnF₂：40～50％；K₂GeF₆：20～60％的界面活性剂均匀混合，粉碎，经过筛制得到粒度为-20+40的粉料，经干燥后备用；

D)、将A、B、C步中所制备的体系按照77～80∶18～22∶1～2的比例均匀混合，然后真空包装备用；