[发明专利]焊料可用电场驱动的焊接方法和应用

权利要求书

1.一种焊料可用电场驱动的焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)准备钎料和两个待焊的母材，将所述母材在200～500℃预热3～5min；

2)将步骤1)所述钎料和母材按照“母材/钎料/母材”的结构固定，并加热以使所述钎料熔化；

3)待所述钎料熔化后，持续步骤2)中所述加热，同时将液态的电流变液加入钎料内，得到液态的混合钎料，其中，按质量计，所述电流变液为所述钎料的1～8wt％；

4)设置电场装置，所述电场装置包括：正极板(1)和负极板(2)，所述正极板(1)和负极板(2)围在所述母材的周围并对所述母材持续施加电场(4)，同时，所述母材自转，所述正极板(1)和负极板(2)围绕2个母材进行旋转，且所述电场装置与母材的转速相同，待所述混合钎料由液态转变成固态后，停止旋转和施加电场(4)，所述母材冷却至室温，完成焊接。

2.根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于，在所述步骤1)中，在所述母材预热前，将母材表面进行清洗，去除油脂、污渍和氧化膜，然后烘干。

3.根据权利要求1或2所述的焊接方法，其特征在于，在所述步骤4)中，通过旋转装置实现电场装置和母材的旋转，所述旋转装置包括：底盘以及位于该底盘上的焊件工作台(3)和2个极板工作台，所述底盘下安装有电机，2个极板工作台以焊件工作台(3)为圆心围在该焊件工作台(3)的周围，所述母材安装在所述焊件工作台(3)上，所述正极板(1)和负极板(2)分别安装在2个极板工作台上，其中，极板工作台为绝缘体；在所述步骤4)中，进行冷却时的降温速度为200～300℃/min；所述转速为250～350r/min。

4.根据权利要求3所述的焊接方法，其特征在于，所述母材为金属材料、非金属材料或复合材料；两个所述母材的材质相同或不同。

5.根据权利要求4所述的焊接方法，其特征在于，所述电流变液为无机电流变液、有机电流变液或有机一无机复合电流变液。

6.根据权利要求4所述的焊接方法，其特征在于，所述电流变液为镓铟锡电流变液。

7.根据权利要求4所述的焊接方法，其特征在于，所述电流变液为包覆型电流变液。

8.根据权利要求5～7中任意一项所述的焊接方法，其特征在于，所述电场(4)为均匀电场；所述电场装置的电源电压为30～100V；所述电场装置经变阻器调节后其电场(4)强度大于零且小于等于4，单位为kV/cm。

9.根据权利要求8所述的焊接方法，其特征在于，所述钎料为锡基合金、锌基合金、银基合金、铜基合金或铝基合金。

10.根据权利要求8所述的焊接方法，其特征在于，所述钎料为Zn-15Al、Ag-Cu或Sn-Zn。

11.如权利要求1所述焊接方法在提高焊缝均匀化程度、剪切强度以及减少焊接缺陷中的应用，其特征在于，剪切强度为70～80MPa。