一种应用纳米三氧化二铝的连续钎焊复合铝基钎焊丝及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种应用纳米三氧化二铝的连续钎焊复合铝基钎焊丝及其制备方法，它由外表面设有凹槽的铝基钎料芯材、裹敷在该芯材圆周凹槽内的铝用无腐蚀钎剂和喷涂在该复合钎剂表面上的涂料层组成。所得产品具有材质性能优异、容易加工成型、钎焊工艺性能良好，能充分适应高效、高速连续钎焊，钎焊接头性能优异。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，它由外表面设有凹槽的铝基钎料芯材、裹敷在该芯材圆周凹槽内的铝用无腐蚀钎剂和喷涂在该复合钎剂表面上的涂料层组成。所得产品具有材质性能优异、容易加工成型、钎焊工艺性能良好，能充分适应高效、高速连续钎焊，钎焊接头性能优异。【专利说明】
本专利技术属于铝基钎料
，具体涉及一种应用纳米三氧化二铝的铝合金连续钎焊复合铝基钎焊丝及其制备方法。
技术介绍
随着激光热源引入钎焊
，铝合金连续钎焊(高效钎焊)技术便应运而生了，使钎焊技术本身具有的能够满足薄板、接头结构复杂、不变形的技术优势得到更进一步充分发挥，从而在交通工具等高端制造领域受到普遍的欢迎。市场上现有的铝合金连续钎焊丝，通常都是复合铝基钎焊丝，即由挤压成型的铝基钎料芯材和非金属铝用钎剂通过制造手段紧密结合形成圆形的、可与钎焊设备相适应直接用于铝合金钎焊施工的双材质盘状丝材，钎焊时不需要再添加钎剂。铝合金连续钎焊丝芯材的化学成分和挤压成型工艺具有很大的局限性。作为挤压成型的铝基钎焊丝，一方面要求其钎料熔点低于母材熔点50°C左右，以便于钎焊施工，从而在钎料中加入大量的能使钎料恪点降低的合金元素，如S1、Cu、Zn、Ni等，由于合金元素的大量加入，钎料合金的恪点降低到了目标要求，强度也得到较大提高，但钎料韧性和塑性却降低了，脆性也明显增加，挤压成型加工相当困难。另一方面，挤压加工工艺要求挤压材料具有较好的韧性和塑性，便于挤压加工成型，这又要求铝合金的合金度不能太高。这一对矛盾的存在，严重制约着铝合金连续钎焊材料的研发生产，同时也制约着铝合金钎焊行业的发展。
技术实现思路
为了解决现有连续钎焊复合铝基钎焊丝芯材添加低熔点合金后脆性增加、韧性和塑性降低，不利于挤压成型的问题，本专利技术提供。实现本专利技术目的的技术方案是: 本专利技术的应用纳米三氧化二铝的连续钎焊复合铝基钎焊丝由外表面设有凹槽的铝基钎料丝芯材、裹敷在该芯材凹槽里的铝用无腐蚀复合钎剂和涂敷在该复合钎剂表面上的防潮涂料层组成。所述复合铝基钎焊丝芯材的截面形状可以为“C”字形，或“H”字形，或“Y”字形的单槽或多槽截面形状的圆形结构，圆的外径为Φ 2.0mm?Φ8.0_。所述铝基钎料合金的化学成分重量份比为:A1:72?81.5; S1: 5?12; Zn: 4?13;(:11:2?7;附:0.5?3;微量元素为:]\%:0.01?0.1; Sr:0.01 ?0.I;稀土Ce:0.01 ?0.I，纳米AI2O3:0.01?0.2 ο所述裹敷在铝基钎料丝芯材上的复合钎剂由状态为300?800目的Nocolok(K3AlF6+KAlF4共晶)、KBr、CsF粉末混合物与载体(粘结剂)为相对分子量6000?20000的聚乙二醇组成。它是用水浴锅将聚乙二醇熔融后投入混合钎剂搅拌均匀，形成的半固体膏状混合物。所述复合钎剂配比按其总重量份计为:Nocolok(K3AlF6+KAlF4共晶)40?65，KBr:8?13;CsF:4?10，聚乙二醇:16?42 ； 所述涂覆在复合钎剂表面上的防潮涂料层由粒度为300?800目的N0C0l0k(K3AlF6+KAlF4共晶)、KBr与合成树脂组成，其重量份按照涂料总重量计算为N0C0l0k(K3AlF6+KAlF4共晶):30?55 ;KBr: 6?11，合成树脂:34?64;在复合钎焊丝表面涂料层厚度为20?80μπι。上述复合铝基钎焊丝的制备方法，包括如下步骤: (1)复合铝基钎焊丝钎料合金的熔炼: 将已在400°C预热4小时的工业纯铝投入石墨坩锅炉，加入已经400°C干燥2小时的冰晶石粉覆盖在铝锭上，在830?880 °C加热至熔化，然后分批按配比量加入Al-S1、Al-Cu和Al-Ni中间合金，每次加入量以被铝熔体浸没为准，并再加入干燥冰晶石粉覆盖;待中间合金完全熔化后搅拌3?4分钟，并在炉内通入惰性气体(Ar2)进行保护，同时降温到700?7200C，加入配比量的Al-Zn中间合金，熔化后搅拌3?4 min，即完成合金化过程并转入合金熔体精炼过程。采用施耐佛(SNIF)无氢气泡浮游精炼法，即通过一个安装在空心杆上的可以垂直升降、旋转的多孔石墨喷嘴，从坩祸底部向钎料熔体中吹入Ar2，精炼熔体10?15min;之后再以石墨钟罩向铝合金熔体中加入配比量的Al-Mg、Al-Sr、Al-Ce等微量元素和稀土中间合金，并在钎料合金熔体内缓慢移动，直到完全熔化，除渣后加入纳米Al2O3并搅拌，直到完全熔入之后再静置3?5min，合金液转入铸造环节;所述冰晶石粉的用量为金属炉料总重量的2.5?5%，氩气的通入压力为3?5Kpa，石墨喷嘴转速400?600转/分钟； (2)钎料挤压杆铸造: 将完成精炼的铝合金钎料熔体通过真空吸铸机，吸铸形成圆柱形铸棒，铸棒截面为Φ30mm?Φ 36mm，铸棒长度为吸铸模管的长度。吸铸模管为紫铜管，吸铸温度为400 V，真空室的真空度为-0.095Mpa ； (3)铝钎焊丝芯材的挤压: 将步骤(I)所得钎料合金铸棒通过断料机，裁断为长度150mm?170mm的挤压杆，并把挤压杆放在490± 10°C的保温炉中在氩气(Ar2)保护条件下保温8小时，再通过公称压力为100吨挤压机采用反挤压工艺将挤压杆挤压成截面形状为“C”字形、或“H”字形、或“Y”字形的单槽或多槽结构的细长圆柱形招合金型材，截面圆的外径为Φ 2.0mm?8.0mm;挤压模材料为Hl 3模具钢，设3个挤出孔，即一模多丝，模具保温温度为480 ± I (TC ; (4)除油清洗: 将步骤(I)所得钎料丝型材通过放、收线设备，经由清洗槽进行清洗，槽液为普通洗衣粉溶液，浓度为50?100g/L，温度为40?60 °C，钎料型材过液时间为3?4秒钟，然后进入90?100 °C的开水槽，过水时间为5?6秒钟。出水后风干； (5)配制膏状钎剂: 称取相应重量的、粒度达到300?800目的Nocolok(KAlF4+K3AlF6共晶体)、KBr、CsF钎剂粉末通过搅拌机搅拌均匀，再将配比量的相对分子质量为6000?20000的聚乙二醇置于80?95°C水温的带有搅拌器的水浴锅内熔化，然后将钎剂粉末倒入水浴锅内，混合并搅拌均匀，形成半固体膏状钎剂，保温备用；保温温度60±10°C。复合钎剂的配比按照其总重量计算为:Nocolok(K3AlF6+KAlF4 共晶)40?65%，诎0 8?13%<8卩:4?10%，载体(聚乙二醇):16?42%; (6)在钎料丝型材上复合膏状钎剂: 通过钎剂复合机，将步骤五所得的半固体膏状钎剂挤入步骤四所得的钎料丝芯材凹槽内，保持表面平整光滑，随后用强风冷却固化； (7)配制涂料: 按配比量称取粒度为300?800目的Nocolok(K3AlF6+KAlF4共晶)、KBr粉末及合成树脂，将其混合、搅拌均匀并加入固化剂； (8)涂覆涂料: 通过专用涂料机在已固化的复合钎剂表面涂敷涂料层。将步骤(7)所得的涂料通过喷涂设备涂敷在步骤(6)所得的钎料丝上，涂层厚度为20?80μπι即成。本专利技术的优点: 1、在连续钎焊复合铝基钎焊丝的钎料中加入纳米Al2O3,通过其强烈的弥散强化作用，实现本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用纳米三氧化二铝的连续钎焊复合铝基钎焊丝，其特征是：由外表面设有凹槽的铝基钎料丝芯材、裹敷在该芯材凹槽里的铝用无腐蚀复合钎剂和涂敷在该复合钎剂表面上的防潮涂料层组成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：阳家盛，
申请(专利权)人：桂林市庆通有色金属工艺材料开发有限公司，
类型：发明
国别省市：广西;45