[发明专利]用于铝合金汽车骨架及蒙皮接头钎焊的复合自动铝钎焊丝及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及焊料，具体是一种用于铝合金汽车骨架及蒙皮接头钎焊的复合自动铝钎焊丝及其制备方法。

背景技术

随着汽车制造业的快速发展和尾气排放标准的更加严格，车身铝化和全铝车身的发展方向非常明确。例如，意大利生产的法拉利汽车，全车只有传动轴的外圈是钢制的，其余全都是铝制的；德国生产的奥迪汽车，全车零部件几乎全部铝化。国产汽车平均每辆车用铝量100公斤以上，很多公司的全铝汽车样车都已试制完成。国外铝制车身的焊接技术作为核心技术之一是绝对保密的。国内目前铝制车身是采用普通铝氩弧焊技术焊接的，车身焊接变形十分严重，乔正工作量很大，焊接效果很差，而且铝氩弧焊热影响区的强度也很差，容易断裂，焊缝的焊疤很大，很难磨平。传统的铝钎焊技术停仍留在整体加热、一次性熔化、凝固的水平上，存在的焊缝短、母材构件尺寸小的局限性，无法应用于铝合金汽车骨架及蒙皮接头的钎焊连接。国内铝制车身主要受到焊接技术的制约，发展速度缓慢。

发明内容

为解决铝合金汽车骨架及蒙皮接头钎焊连接的问题，本发明提供一种用于铝合金汽车骨架及蒙皮接头钎焊连接的复合自动钎焊丝及其制备方法。

实现本发明目的的技术方案是：

一种用于铝合金汽车骨架及蒙皮接头钎焊的复合自动铝钎焊丝，它由铝基钎料芯部、复合在该芯部叶片之间的铝用钎剂和喷涂在铝用钎剂表面上的硅粉层三部分组成。

所述铝基钎料芯部由互相垂直的四条叶片组成，其外径ф为3～4mm，芯部叶片厚度T为0.5～0.8mm；铝基钎料的型号为：BAl86SiZnCuNiMe, 该钎料的化学成分重量份比为：AL;84～90; Si：8～12; Zn:0.7～1.3; Cu:0.3～0.8; Ni:0.3～0.8, Sr:0.03～0.05; Zr:0.05～0.08; Ce:0.02～0.04。

所述铝用钎剂由Nocolok（KAlF₄+K₃AlF₆共晶体）钎剂粉末和在钎剂粉末中均匀混入蒸发型的相对分子质量为10000～20000的聚乙二醇和合成树脂混合制成，便于调整膏状钎剂的粘稠度，将钎剂粉末固化且牢固地镶嵌在芯部的叶片之间。聚乙二醇与合成树脂的比例为7: 2～3。

所述硅粉层的硅粉的粒度为1200目以上，硅粉层厚为40～60μm。

上述复合自动铝钎焊丝的制备方法，包括如下步骤：

（1）铝钎焊丝芯材的熔炼和铸造：

将已在400℃预热4小时的工业纯铝投入石墨坩锅炉，加入铝用熔剂覆盖， 在800～850℃加热至熔化后除渣，然后加入配比量的Al-Si、Al-Cu和Al-Ni 中间合金并再加入铝用熔剂覆盖，待中间合金完全熔化后除渣，并在炉内气氛中通入惰性气体（N₂）进行保护，于750～800℃条件下加入配比量的Al- Zn中间合金，很快熔化后，即向熔体中用Ar₂吹入C₂Cl₆干粉，精炼熔体10～15min；除渣后再向其中加入配比量的Al-Sr、Al-Zr和Al-Ce中间合金，中间合金完全熔化后搅拌3～5min，于相同温度条件下通入Ar₂进行第二次精炼，时间为4～5min，之后静置3～4min，除渣后得到纯净的熔体待用；所述铝用熔剂为常规选择，具体可以是KCl 和 NaCl的混合干粉（KCl:NaCl=1：1），加入量为加入时坩锅熔炼炉中炉料总重量的0.5～2%；精炼剂六氯乙烷由带压力的氩气从熔体底部吹入，所述氩气的通入压力为3～6KPa；六氯乙烷的重量为熔体重量的0.3～0.5%；

将完成精炼的熔体在氮气保护下通过铸造机铸成截面为梯形的钎料合金棒；

（2）铝钎焊丝芯材的轧制和挤压：

将步骤（1）所得合金铸棒通过孔型轧机进行反复轧压，使之成为截面外径ф为30mm的钎料合金挤压杆；再通过挤压机将挤压杆挤压成截面形状如图2所示钎料丝芯材，芯材外径ф为3～4mm；

（3）配制膏状钎剂：

将粒度达到1000目以上的Nocolok（KAlF₄+K₃AlF₆共晶体）钎剂粉末通过搅拌机均匀拌入相对分子质量为10000～20000的聚乙二醇和合成树脂粘结剂混合物；钎剂粉末与粘接剂的重量比约为7:2～3；聚乙二醇与合成树脂的比例约为7: 2～3，备用；

（4）在钎料丝芯材上复合膏状钎剂：