[发明专利]铝基钎焊用复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及钎焊材料技术领域，尤其涉及一种铝基钎焊用复合材料及其制备方法。

背景技术

铝具有强度高、密度小、耐腐蚀，导热、导电性能良好（略次于铜），即使是在较低的温度下也能保持良好力学性能等特点。在铝中熔入Mn、Mg、Si等元素制备成的铝合金，在硬度、熔点等方面又有很大改善，因此铝及其合金在近代工业中占有独特的地位，广泛的应用到电子、汽车、航空航天、机械制造等领域。在人造卫星、火箭、导弹、微波器件、飞机、汽车水箱或空调散热等制造上为了减轻重量、压低能耗、提高效率和增强机动性都竭尽可能地以铝代铜，甚至代钢。随着铝制品的大规模应用，铝基钎焊技术也得到了广泛的发展。

钎焊，是采用比母材熔点低的金属材料做钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点，低于母材熔化温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接焊件的方法。钎焊加热温度低，不涉及基体金属的熔化，可减轻基体-增强相界面反应，降低增强体的破坏程度，显著提高热变形，是一种有重要应用前景的连接方法。由于铝及其合金表面的氧化膜很难去除，使得铝及其合金的钎焊性与其他常见的金属材料相比是比较差的。

为了得到良好的钎焊效果，以汽车热交换器为代表的钎焊铝合金产品需要在挤塑或压延之后去除在其表面上形成的氧化层。传统工艺是在所要钎焊的元件组装之后，在钎焊工艺之前利用喷雾或类似步骤将氟化物钎剂的悬浮液施加到所需钎焊的元件表面。为了去除元件表面氧化物，特别是结构复杂的元件，需要喷射大量的氟化物钎剂，这样做会导致成本增加。另外在该工艺中，钎剂在施加后的粘性差和因此钎剂因为在炉中循环的热空气而飘浮造成恶化的工作条件。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铝基钎焊用复合材料及其制备方法，本发明提供的铝基钎焊用复合材料在使用时无需喷射大量钎剂，提高了钎焊效果。

本发明提供了一种铝基钎焊用复合材料，包括铝或铝合金基材；

设置于所述基材上的涂层；

所述涂层包括钎焊用金属粉末、钎剂和热塑性甲基丙烯酸酯类共聚物。

优选的，所述金属粉末与钎剂的质量比为1:1～1:4。

优选的，所述金属粉末的平均粒径≤30μm。

优选的，所述金属粉末包括以下组分：

0.01ωt%～5ωt%的Zn；

余量的Si。

优选的，所述钎剂为氟化物。

优选的，所述钎剂的平均粒径≤8μm。

优选的，所述涂层中热塑性甲基丙烯酸酯类共聚物的质量含量为1ωt%～15ωt%。

优选的，所述涂层的含量为10g/m²～30g/m²。

本发明提供了一种铝基钎焊用复合材料的制备方法，包括以下步骤：

将热塑性甲基丙烯酸酯类共聚物溶于有机溶剂中，然后向其中加入钎剂和金属粉末，得到涂料；

将所述涂料涂覆在铝或铝合金基材的表面；

将完成涂覆的复合材料进行干燥，得到铝基钎焊用复合材料。

优选的，所述有机溶剂为酯类化合物。

优选的，所述涂覆为喷涂、辊涂、刷涂或浸涂。

优选的，所述干燥的温度为80℃～150℃。

本发明提供了一种铝基钎焊用复合材料，包括铝或铝合金基材；设置于所述基材上的涂层；所述涂层包括钎焊用金属粉末、钎剂和热塑性甲基丙烯酸酯类共聚物。本发明在铝或铝合金基材表面设置涂层，所述涂层包括金属粉末、钎剂和热塑性甲基丙烯酸酯类共聚物。在本发明中，热塑性甲基丙烯酸酯类共聚物作为载体，负载金属粉末和钎剂，所述热塑性甲基丙烯酸酯类共聚物会在钎剂熔化前挥发或热分解，无残留物，不会对钎焊效果造成影响；在钎焊的过程中，钎剂会去除铝材表面的氧化物，有利于钎焊过程的进行；金属粉末在钎焊的过程中熔解在裸露的铝材表面，确保了适当的液相线温度来促成出色的钎焊，且金属粉末的存在还提高了钎焊处的耐腐蚀性。因此，本发明提供的铝基钎焊用复合材料无需使用大量氟化物钎剂，且具有较好的钎焊效果。

另外，本发明提供的铝基钎焊用复合材料无需在钎焊过程中喷射大量氟化物钎剂，也就不会因为钎剂的粘性差影响钎焊的效果，而且也不会有钎剂挥发至空气中使得工作环境恶劣。本发明提供的铝基钎焊用复合材料还具有较低的生产成本，有利于其大规模工业生产。

具体实施方式

本发明提供了一种铝基钎焊用复合材料，包括铝或铝合金基材；

设置于所述基材上的涂层；