一种钎焊稀土镁合金的钎剂及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种钎焊稀土镁合金的钎剂及制备方法，该钎剂以重量百分比计的元素成分包括：ZnF21.0‑4.0％，ZnCl210％‑24％，NaF1.0％‑8.0％，LiF4.0％‑9.0％，CdCl27.0％‑12％，LiCl20％‑30％，余量为KCl。本发明专利技术的钎焊稀土镁合金的钎剂，LiCl和KCl作为基质控制钎剂的熔点，使钎料具有一味的熔点，满足稀土镁合金钎料的钎焊温度要求，并保证钎剂的化学稳定性。利用适量的LiF、NaF和ZnF降低钎剂与钎料间粘稠度，减小钎料与钎剂之间的界面张力，从而既保证其具有优异的去膜效果，又保证钎料能够更好的润湿铺展基材。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种钎焊稀土镁合金的钎剂及制备方法，属于钎焊领域。
技术介绍
镁具有极高的化学活性，极易于氧形成稳定的MgO，位于镁合金表面难以去除。钎焊镁及镁合金时，由于氧化膜的存在导致液态钎料难与母材润湿铺展，致使得到的钎焊接头质量较差，强度较低。去除氧化膜作为钎焊过程中关键步骤，主要通过钎剂去膜、气体介质去膜、机械及物理去膜。钎剂作为目前应用最广泛、最有效的去膜方法，在液态钎料和母材润湿的过程中起主要作用。申请号：201210448154.8一种焊接含镁铝合金的钎剂，其组成包括有AlF3-CsF系钎剂，ZnF2及SnF2；其中AlF3：CsF(摩尔比)＝42.5∶47.5或41.5∶48.5；所述各组成的质量百分比为AlF3-CsF97.5％-99.5％，ZnF20.2％-2.0％，SnF20.1％-0.5％。但是，钎剂在使用过程中，当镁含量较高时，钎料无法液相化，影响钎料的流动性和润湿性，抑制钎剂的性能效果。此外，主要起去膜作用的CsF的价格较昂贵，大大增加了生产的成本。同时，钎剂的熔点较高，不利于稀土镁合金钎焊。申请号：201510339134.0专利技术的一种钎焊镁及镁合金用的钎剂，其所述各组成的质量百分比为ZnCl20％-40％，NH4Cl0％-40％，ZnCl2和NH4Cl不同时为零，余量为己二酸及不可避免对的杂质。该钎剂的钎焊温度相对较低，当钎焊温度较高时，无法去满足钎焊要求，削弱了去膜效果，无法保证稀土镁合金钎焊接头的质量和性能。因此，为开发一种适于稀土镁合金钎焊的钎剂，保证其具有优越的去膜特性和良好的活化性能，提高钎焊过程中，钎料与稀土镁合金间优越的润湿性与流动性，提高钎焊接头的连接性能。
技术实现思路
专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提出一种钎焊稀土镁合金的钎剂及制备方法，具有优越的去膜特性和良好的活化性能，提高了钎焊接头的连接性能。技术方案：为解决上述技术问题，本专利技术的钎焊稀土镁合金的钎剂，该钎剂以重量百分比计的元素成分包括：ZnF21.0-4.0％，ZnCl210％-24％，NaF1.0％-8.0％，LiF4.0％-9.0％，CdCl27.0％-12％，LiCl20％-30％，余量为KCl。作为优选，该钎剂以重量百分比计的元素成分包括：ZnF21.0-3.0％，ZnCl212％-20％，NaF3.0％-5.0％，LiF4.0％-5.0％，CdCl28.0％-12％，LiCl24％-28％，余量为KCl。作为优选，所述钎剂各组分质量百分比含量如下：2.0％ZnF2，16％ZnCl2，4.0％NaF，4.5％LiF，10％CdCl2，26％LiCl，余量为KCl。作为优选，所述钎剂的钎焊温度为420℃-460℃。作为优选，所述钎剂各组分为干燥粉末。一种上述的钎焊稀土镁合金的钎剂的制备方法，按照钎剂的组成元素的重量比称取各组分，研磨20-30min，搅拌均匀，在50-60℃中进行烘干15-20min制备而成。有益效果：本专利技术的钎焊稀土镁合金的钎剂，LiCl和KCl作为基质控制钎剂的熔点，使钎料具有一味的熔点，满足稀土镁合金钎料的钎焊温度要求，并保证钎剂的化学稳定性。利用适量的LiF、NaF和ZnF降低钎剂与钎料间粘稠度，减小钎料与钎剂之间的界面张力，从而既保证其具有优异的去膜效果，又保证钎料能够更好的润湿铺展基材。ZnCl也作为一种去膜剂，吸水后与水反应生成络合物溶解MgO；镁合金的氧化膜疏松不致密且分布不均匀，加热的重金属CdCl2、ZnCl和ZnF可通过氧化膜的薄弱地带的晶粒处或者从裂纹处渗入，破坏氧化膜与基体的结合；同时Cd2+、Zn2+作为金属离子，其电极电位大于Mg的电极电位，与基体接触后会发生置换反应在镁合金金属表面析出，促进了钎料的润湿能力。该钎剂能极好的隔离钎焊表面与外界空气，避免钎焊过程中待焊表面受热后再氧化，改善了镁基钎料对稀土镁合金钎焊接头的的润湿和填充，提高了钎焊接头的连接性能。该钎剂熔点为340℃-360℃，原料价格便宜，成本低，经济性好，操作简单、方便快捷，可重复再现，便于推广与应用。具体实施方式下面通过具体实施例对本专利技术技术方案进行进一步详细说明，但本专利技术并不仅局限于以下实施例。实施例1按质量百分比称取高纯度的ZnF2、ZnCl2、NaF、LiF、CdCl2、LiCl、KCl粉末，制得钎剂配比为：ZnF21.0％、ZnCl220％、NaF3.0％、LiF5.0％、CdCl28.0％、LiCl28％和KCl35％的混合物，放入研磨钵中进行研磨25min，搅拌均匀，由于氯化物极易吸水，在55℃中进行烘干20min，即配即用。根据GB1136-89《钎焊铺展性及填缝性试验方法》进行钎料铺展性试验，稀土镁合金(Nd0.010％、Ce0.264％、Mn1.74％、Pb0.014％、Ni0.003％、Zn0.004％、Sn0.004％、Si0.028％、La0.002％、余量为Mg)试样尺寸为40mm×40mm×3mm，待铺展截面为40mm×40mm，对待焊截面进行清理，除去表面的杂质、油污以及氧化膜，利用W28～W3.5号金相砂纸进行研磨光滑并具有一定的粗糙度，将稀土镁合金试样块和钎料一起置于丙酮中，采用超声波清洗10min，并进行烘干处理待用；钎料为形状一致的1g的镁基钎料(16％Zn、2.2％Ni、Al3.0％、0.6％Ti、6.0％Cu、0.5％Mn、La0.005％、Nd0.005％、71.69％Mg)；在精度为±5℃的箱式电阻炉中进行铺展试验，钎焊温度为440℃，保温时间为15min，冷却至室温。结果：稀土镁合金铺展试样界面形成致密的结合，铺展面积为89.76mm2。实施例2：按质量百分比称取高纯度的ZnF2、ZnCl2、NaF、LiF、CdCl2、LiCl、KCl粉末，制得钎剂配比为：ZnF22.0％、ZnCl216％、NaF4.0％、LiF4.5％、CdCl210％、LiCl26％和KCl37.5％的混合物，放入研磨钵中进行研磨30min，搅拌均匀，由于氯化物极易吸水，在60℃中进行烘干15min，即配即用。根据GB1136-89《钎焊铺展性及填缝性试验方法》进行钎料铺展性试验，稀土镁合金(Nd0.010％、Ce0.264％、Mn1.74％、Pb0.014％、Ni0.003％、Zn0.004％、Sn0.004％、Si0.028％、La0.002％、余量为Mg)试样尺寸为40mm×40mm×3mm，待铺展截面为40mm×40mm，对待焊截面进行清理，除去表面的杂质、油污以及氧化膜，利用W28～W3.5号金相砂纸进行研磨光滑并具有一定的粗糙度，将稀土镁合金试样块和钎料一起置于丙酮中，采用超声波清洗10min，并进行烘干处理待用；钎料为形状一致的1g的镁基钎料(16％Zn、2.2％Ni、Al3.0％、0.6％Ti、6.0％Cu、0.5％Mn、La0.005％、Nd0.005％、71.69％Mg)；在精度为±5℃的箱式电阻炉中进行铺展试验，钎焊温度为440℃，保温时间为15min，冷却至室温。结果：稀土镁合金铺展试样界面形成致密的结合，铺展面积为94.93mm2。实施例3：按质量百分比称取高纯度的ZnF2、ZnCl2、NaF、LiF、Cd本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钎焊稀土镁合金的钎剂，其特征在于：该钎剂以重量百分比计的元素成分包括：ZnF21.0‑4.0％，ZnCl210％‑24％，NaF1.0％‑8.0％，LiF4.0％‑9.0％，CdCl27.0％‑12％，LiCl20％‑30％，余量为KCl。

【技术特征摘要】
1.一种钎焊稀土镁合金的钎剂，其特征在于：该钎剂以重量百分比计的元素成分包括：ZnF21.0-4.0％，ZnCl210％-24％，NaF1.0％-8.0％，LiF4.0％-9.0％，CdCl27.0％-12％，LiCl20％-30％，余量为KCl。2.根据权利要求1所述的钎焊稀土镁合金的钎剂，其特征在于：该钎剂以重量百分比计的元素成分包括：ZnF21.0-3.0％，ZnCl212％-20％，NaF3.0％-5.0％，LiF4.0％-5.0％，CdCl28.0％-12％，LiCl24％-28％，余量为KCl。3.根据权利要求2所述的钎焊稀土镁合金...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹家生，杨骏，许祥平，黄晓龙，
申请(专利权)人：江苏阳明船舶装备制造技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32