[发明专利]一种用于铝合金的Zn基非晶钎料箔及其制备方法

说明书

本发明涉及的是一种用于铝合金的Zn基非晶钎料箔及其制备方法，其中用于铝合金的Zn基非晶钎料箔由钎料合金制备而成，按重量百分比计，钎料合金中各元素配比为：5％~30％Al、65％~91％Zn、0.1％~5％Cu箔、0.01％~9％Si、0.01％~3％Ti、0.01％~3％B、0.1％~1％La、1％~5％Zr和2％~10％Sr；钎料合金中各元素以不同状态添加，其中Al元素为纯Al锭、Zn元素为纯Zn锭、Cu元素为纯Cu箔、Si元素为Al‑Si中间合金、Zr元素为Al‑Zr中间合金、Sr元素为Al‑Sr中间合金。本发明接头力学性能优良，具有较低的液相线温度，适合过烧温度较低的铝合金材料的焊接。

技术领域：

本发明涉及的是非晶钎料制备工艺领域，具体涉及的是一种用于铝合金的Zn基非晶钎料箔及其制备方法。

背景技术：

铝合金具有高比强、耐腐蚀、导热导电性能优良等特点，在航空航天、电子、汽车等军工和民用工业领域得到广泛应用。随着铝合金的应用，对铝合金的连接问题提出更高的要求，钎焊是铝合金焊接的一种重要方式，其要求新型的钎料比传统的钎料有更好的焊接性能和接头力学性能。非晶合金薄带钎料具有比传统晶态钎料更优异的性能，如：化学成分均匀，无偏析；真空条件下制备，无污染；钎料熔点低，流动性和润湿性好，接头强度高；薄带制备工艺简单，容易制备成一定形状置于焊接处，减少浪费，生产成本低等优点。研发非晶钎料是当前研究的热点之一，目前已有Al-TM-MN(TM为过渡族金属元素，MN为稀土金属元素)体系，但这些铝基非晶合金的熔点均较高，超过了传统Al-Si钎料的熔点，不适合于一些低过烧温度的铝合金，如6061铝合金的过烧温度为581 ℃，目前的铝基非晶钎料无法满足这类合金的钎焊要求。因此，本发明研发了一种具有优良接头力学性能且低熔点的Zn基非晶钎料和制备方法。

发明内容：

本发明的一个目的是提供一种用于铝合金的Zn基非晶钎料箔，这种用于铝合金的Zn基非晶钎料箔用于解决目前的铝基非晶钎料无法满足低过烧温度的铝合金钎焊要求的问题，本发明的另一个目的是提供这种用于铝合金的Zn基非晶钎料箔的制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：这种用于铝合金的Zn基非晶钎料箔由钎料合金制备而成，按重量百分比计，钎料合金中各元素配比为：5％~30％Al、65％~91％Zn、0.1％~5％Cu箔、0.01％~9％Si、0.01％~3％Ti、0.01％~3％B、0.1％~1％La、1％~5％Zr和2％~10％Sr；钎料合金中各元素以不同状态添加，其中Al元素为纯Al锭、Zn元素为纯Zn锭、Cu元素为纯Cu箔、Si元素为Al-Si中间合金、Ti元素为Ti粉末、B元素为B粉末、La元素为La粉末、Zr元素为Al-Zr中间合金和Sr元素为Al-Sr中间合金。

上述用于铝合金的Zn基非晶钎料箔的制备方法如下：

一、钎料合金配制：按重量百分比称取5％~30％Al、65％~91％Zn、0.1％~5％Cu箔、0.01％~9％Si、0.01％~3％Ti、0.01％~3％B、0.1％~1％La、1％~5％Zr和2％~10％Sr；钎料合金中各元素以不同状态添加，其中Al元素为纯Al锭、Zn元素为纯Zn锭、Cu元素为纯Cu箔、Si元素为Al-Si中间合金、Ti元素为Ti粉末、B元素为B粉末、La元素为La粉末、Zr元素为Al-Zr中间合金、Sr元素为Al-Sr中间合金；

二、保护气氛中熔炼：将石墨坩埚置于电阻加热炉内，同时向电阻加热炉中充入氩气保护，电阻加热炉温度升高到700~900℃，然后将所述纯Zn锭放入石墨坩埚内；

三、中间合金加入：待纯Zn锭完全熔化后，扒渣再将所述纯Al锭和所述Al-Si中间合金、Al-Zr中间合金和Al-Sr中间合金放入石墨坩埚内，然后将石墨坩埚温度加热到700~900℃左右，用石墨棒搅拌金属液至均匀，保温5-30分钟左右；

四、纯Cu箔的加入：待Al及Al合金完全熔化后，扒渣再放入所述纯Cu箔，用石墨棒搅拌金属液至均匀，保温10-30分钟左右；