[发明专利]一种铝合金焊前表面预活化处理助剂及预活化处理方法

说明书

一种铝合金焊前表面预活化处理助剂和预活化处理方法，主要用于铝及铝合金的低温钎焊连接。该助剂由以下含量的成分组成：氟化锌1.0～3.0wt％，氟化氢铵7.0～9.0wt％，氟硼酸亚锡8.0～12.0wt％，聚乙二醇1.0～5.0wt％，抗氧化剂0.5～2.0wt％，乙醇胺18.0～22.0wt％，三乙醇胺余量。该方法包括铝合金表面清洗、涂覆预活化处理助剂、炉内加热活化、烘干、清洗等步骤。铝合金焊前预活化处理后，可在表面生成厚度1.0～3.0μm的SnZn合金过渡层，可焊性得到改善，焊着率及焊接强度显著提高。该处理方法适用于纯铝、3A21及6061等多种铝及铝合金，方法简单，利于批量生产。

技术领域

本发明涉及一种铝合金焊前表面预活化处理方法，主要用于铝及铝合金的低温钎焊连接，属于材料和化工技术领域。

背景技术

铝合金具有密度小、比强度高、导电、导热性高、耐腐蚀性强等特点，力学性能十分优异，广泛应用于航空、航天、电子、建筑、电器、汽车、铁路机车和船舶等领域，铝合金的连接及其工艺在产品制造中起着非常重要的作用。铝合金的连接方式多种多样，钎焊是重要的其中一种，由于钎焊连接具有焊缝成形美观、焊接变形小等特点，在航空、航天、电子电力、船舶等行业得到广泛应用，特别是对重要部件的接头一般采用钎焊连接。

铝-铝钎焊较之其它合金难于钎焊之处，在于其表面有一层极为致密的氧化膜，这层氧化膜的性能非常稳定，又能在旧膜破坏时随时生成新膜。而铝钎焊时必须破坏这层膜，否则熔化的钎料无法与母材润湿。

铝-铝低温钎焊一般采用铝表面预镀镍再钎焊的方式实现。铝合金预镀镍锡焊的优点在于其原始表面已被镀镍层屏蔽失去其原有的不良焊接性能；同时，镍与锡可组成金属间化合物，铝合金材料的焊接性能显著优化。

但是，当材料、结构或工艺要求免除表面镀镍时，铝合金材料的焊接性无法改善，特别是当铝合金与纯铝搭接焊时，或有缝隙表面与无缝隙表面搭接时，易出现焊缝偏移现象影响焊接质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铝合金焊前表面预活化处理助剂，该助剂成分设计科学、配比合理，铝合金焊前预活化处理后，可在表面生成厚度1.0～3.0μm的合金过渡层，可焊性得到改善，焊着率及焊接强度显著提高。可推广应用于多种铝合金表面活化处理。

本发明的另一目的在于提供一种铝合金焊前表面预活化处理方法，该方法简单，有利于铝合金构件焊接的批量制造。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种铝合金焊前表面预活化处理助剂，该助剂由以下含量的成分制成：氟化锌1.0～3.0wt％，氟化氢铵7.0～9.0wt％，氟硼酸亚锡8.0～12.0wt％，聚乙二醇1.0～5.0wt％，抗氧化剂0.5～2.0wt％，乙醇胺18.0～22.0wt％，三乙醇胺余量。

如上所述的铝合金焊前表面预活化处理助剂，优选地，所述聚乙二醇为聚乙二醇600、聚乙二醇800和/或聚乙二醇1000。

另一方面，本发明提供如上所述的铝合金焊前表面预活化处理助剂的制备方法，该方法包括以下步骤：

步骤1：将氟化锌、氟化氢铵按所述比例混合，搅拌均匀，得到混合粉末A；

步骤2：将氟硼酸亚锡按所述比例加入到混合粉末A中，搅拌均匀，静置12～16小时，得到混合溶液B；

步骤3：将乙醇胺按所述比例加入到混合溶液B中，搅拌均匀，静置2～4小时，得到混合溶液C；

步骤4：将三乙醇胺按所述比例加入到混合溶液C中，搅拌均匀，得到混合溶液D；

步骤5：将混合溶液D加热至70℃～80℃，加入聚乙二醇800和抗氧化剂，搅拌均匀，冷却至常温即得到铝合金焊前表面预活化处理助剂。