一种用于焊接铝箔和不锈钢的软钎料、钎剂及其制备方法和焊接方法技术

本发明专利技术涉及一种用于焊接铝箔和不锈钢的软钎料、钎剂及其制备方法和焊接方法，特别涉及点火器类产品点火终端铝箔和不锈钢之间的焊接，属于火工产品装配技术领域。本发明专利技术的方法采用大气炉中钎焊技术，将点火器类产品输出端的不锈钢管壳和铝箔(厚度量级10‑1mm)，使用研制的钎剂和钎料，通过控制放置方向、钎剂浓度、钎焊温度、钎焊时间和钎焊压力等焊接工艺参数，实现了点火器类产品输出端的不锈钢管壳和铝箔的有效的连接，强度、密封性和耐环境要求达到产品指标；并辅以打磨、清洗、脱水、干燥，实现多余物的清理。该方法有效解决了点火器类产品传统卷边和胶液密封形式存在的老化失效、不能形成可靠的等电势的屏蔽体等不足。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于焊接铝箔和不锈钢的软钎料、钎剂及其制备方法和焊接方法，特别涉及点火器类产品点火终端铝箔和不锈钢之间的焊接，属于火工产品装配

技术介绍
点火器类产品的封装接头一般由铝箔和不锈钢组成，且铝箔和不锈钢组成的空腔用于装填药剂，在药剂装填之后需对铝箔和不锈钢进行封装处理。在点火器类产品应用于武器、宇航型号上时，对铝箔和不锈钢进行封装的密封性及可靠性决定了任务型号的成败。现有技术中，对点火器类产品上的铝箔和不锈钢进行封装的工艺一般为卷边+胶液密封，该方法存在胶液老化，胶液密封结构形成等电势的屏蔽体的可靠性不高，生产周期长，长期贮存或经受极限环境后，可靠性降低的问题，导致任务型号的失败。
技术实现思路
本专利技术的解决解决问题是：克服现有技术的不足，提出一种用于焊接铝箔和不锈钢的软钎料、钎剂及其制备方法和焊接方法，该方法主要是为了解决铝箔和不锈钢封装时润湿性差、强度低的、成形差的问题。本专利技术的技术解决方案是：一种用于焊接铝箔和不锈钢的软钎料，该软钎料的包括锡和锌，以软钎料的质量为100％计算，锡的质量含量为65％-75％，锌的质量含量为25％-35％。所述的锡的纯度不低于99.99％，所述的锌的纯度不低于99.99％。一种用于焊接铝箔和不锈钢的软钎料的制备方法，步骤包括：(1)对熔锡炉进行加热，当温度升温至450～500℃时，将锌加入到熔锡炉中，待锌熔化后，将锡加入到熔锡炉中，搅拌得到液态钎料；(2)将步骤(1)得到的液态钎料倒入到坩埚中，冷却至室温，得到软钎料中间体；(3)将步骤(2)得到的软钎料中间体切成2-3mm厚的片，得到软钎料片；(4)将步骤(3)得到的软钎料片轧制至厚度为0.2-0.3mm软钎料。步骤(1)中的熔锡炉通过高纯氩气体进行保护。步骤(4)中使用微型轧机对软钎料片进行轧制。一种用于焊接铝箔和不锈钢的钎剂，该钎剂包括氯化锌、氯化铵和氟化钠，以钎剂的总质量为100％计算，氯化锌的质量含量为85％-88％，氯化铵的质量含量为8％-10％，氟化钠的质量含量为2％-7％。所述的氯化锌纯度不低于98％，所述的氯化铵纯度不低于99.5％，所述的氟化钠纯度不低于98％。一种用于焊接铝箔和不锈钢的钎剂的制备方法，步骤包括：(1)将氯化锌、氯化铵和氟化钠均匀；(2)将步骤(1)中的混合物加入到熔盐炉中，加热并搅拌，加热温度350-360℃，保温时间为10-15min；(3)将步骤(2)中的产物取出，自然冷却至室温，在冷却过程中不断进行搅拌，得到钎剂。一种用于焊接铝箔和不锈钢的钎剂的应用，在对铝箔和不锈钢进行焊接前，将该钎剂与无水乙醇进行混合制备得到钎剂悬浊液，然后使用该钎剂悬浊液软钎料进行浸泡10-15s，最后将软钎料取出用于对铝箔和不锈钢进行焊接；钎剂与无水乙醇的比例关系为0.8-1g：1mL。一种采用软钎料和钎剂对铝箔和不锈钢进行焊接的方法，步骤包括：(1)将厚度为0.2-0.3mm的软钎料箔冲制成环形，得到钎料环，并对钎料环和待焊接的铝箔和不锈钢进行超声清洗，然后室温晾干，并在烘箱中进行烘干，烘干温度55-65℃，烘干时间40-60min，最后放置于干燥柜内冷却待用；(2)将钎剂与无水乙醇进行混合，得到钎剂悬浊液，钎剂与无水乙醇的比例关系为0.8-1g：1mL；(3)将步骤(1)干燥后的钎料环在步骤(2)得到的钎剂悬浊液中浸泡10-15s，然后取出放置于步骤(1)干燥后的不锈钢待焊接位置；(4)将步骤(1)干燥后的铝箔放置于步骤(3)中钎料环上，得到由铝箔、钎料环以及不锈钢组成的组件；(5)将步骤(4)得到的组件的不锈钢端面朝上置于陶瓷底座上，并对组件使用压块进行加压；(6)将步骤(5)的组件放置于钎焊炉中进行加热，加热温度为340-350℃，加热时间为3-5min；(7)将步骤(6)加热完成后的组件取出，自然冷却至室温，然后进行清洗、晾干，并在烘箱中进行烘干，烘干温度55-65℃，烘干时间40-60min，完成铝箔和不锈钢的焊接。所述的步骤(5)中，压块施加的压力为组件质量的1倍-2倍。有益效果(1)本专利技术利用氯化物钎剂去膜，使用与母材亲和的锡基钎料，在钎焊温度下，钎剂去除母材表面的氧化层，钎料成分与裸露的母材反应，实现冶金结合，在铝侧形成Al-Zn的亚共析相和Al-Zn-Sn固溶体；(2)本专利技术的方法对铝箔和不锈钢进行焊接后得到的接头，当接头破坏时(即铝箔破坏时)，钎缝完整无损伤；(3)本专利技术的方法得到的接头在压差101.3kPa时，泄漏率≤1×10-8Pa·m3/s，优于GJB1307A要求；(4)本专利技术的方法采用大气炉中钎焊技术，将点火器类产品输出端的不锈钢管壳和铝箔(厚度量级10-1mm)，使用研制的钎剂和钎料，通过控制放置方向、钎剂浓度、钎焊温度、钎焊时间和钎焊压力等焊接工艺参数，实现了点火器类产品输出端的不锈钢管壳和铝箔的有效的连接，强度、密封性和耐环境要求达到产品指标；并辅以打磨、清洗、脱水、干燥，实现多余物的清理。该方法有效解决了点火器类产品传统卷边和胶液密封形式存在的老化失效、不能形成可靠的等电势的屏蔽体等不足；(5)本专利技术的方法能够保证点火器经历极限环境时的高可靠性，采用钎焊封装的方式，解决了老化、形成等电势屏蔽体的可靠性不高、耐极限温度后的可靠性降低和生产周期长等问题；(6)本专利技术的方法适用于点火器类产品铝箔/不锈钢钎焊封装的钎料和钎剂，通过优化工艺参数，实现了点火器类产品铝箔/不锈钢接头的优质连接。附图说明图1为实施例1制备的0.2mm厚的软钎料的实物图；图2为实施例1制备的0.2mm厚的软钎料的能谱分析图，分析结果为Zn含量28.71％，Sn含量71.29％；图3为实施例1制备的接头的实物图；图4为焊缝界面微观形貌图。具体实施方式一种用于焊接铝箔和不锈钢的软钎料，该软钎料的原料包括锡和锌，以软钎料的原料的质量为100％计算，锡的质量含量为65％-75％，锌的质量含量为：25％-35％，所述的锡的纯度不低于99.99％，所述的锌的纯度不低于99.99％。一种用于焊接铝箔和不锈钢的软钎料的制备方法，步骤包括：(1)熔锡炉升温至450～500℃后将锌加入到熔锡炉中，待锌熔化后，将锡加入到熔锡炉中，搅拌20-30min，得到液态钎料；熔锡炉通过高纯氩气体进行保护；(2)将步骤(1)得到的液态钎料倒入到坩埚中，冷却至室温，得到软钎料中间体；(3)将步骤(2)得到的软钎料中间体使用线切割切成2-3mm厚的片，并进行超声清洗，得到软钎料片；(4)将步骤(3)得到的软钎料片使用微型轧机轧制至厚度为0.2-0.3mm软钎料，即软钎料箔，并密封保存。一种用于焊接铝箔和不锈钢的钎剂，该钎剂的原料包括氯化锌(ZnCl2)、氯化铵(NH4Cl)和氟化钠(NaF)，以钎剂原料的总质量为100％计算，氯化锌(ZnCl2)的质量含量为85％-88％，氯化铵(NH4Cl)的质量含量为8％-10％，氟化钠(NaF)的质量含量为2％-7％；所述的氯化锌(ZnCl2)纯度不低于98％，符合HG/T2760-2011标准；所述的氯化铵(NH4Cl)纯度不低于99.5％，符合GB/T658-2006标准；所述的氟化钠(NaF)纯度不低于98％，符合GB/T1264-1997标本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于焊接铝箔和不锈钢的软钎料，其特征在于：该软钎料的包括锡和锌，以软钎料的质量为100％计算，锡的质量含量为65％‑75％，锌的质量含量为25％‑35％。

【技术特征摘要】
1.一种用于焊接铝箔和不锈钢的软钎料，其特征在于：该软钎料的包括锡和锌，以软钎料的质量为100％计算，锡的质量含量为65％-75％，锌的质量含量为25％-35％。2.根据权利要求1所述的一种用于焊接铝箔和不锈钢的软钎料，其特征在于：所述的锡的纯度不低于99.99％，所述的锌的纯度不低于99.99％。3.一种权利要求1或2所述的用于焊接铝箔和不锈钢的软钎料的制备方法，其特征在于步骤包括：(1)对熔锡炉进行加热，当温度升温至450～500℃时，将锌加入到熔锡炉中，待锌熔化后，将锡加入到熔锡炉中，搅拌得到液态钎料；(2)将步骤(1)得到的液态钎料倒入到坩埚中，冷却至室温，得到软钎料中间体；(3)将步骤(2)得到的软钎料中间体切成2-3mm厚的片，得到软钎料片；(4)将步骤(3)得到的软钎料片轧制至厚度为0.2-0.3mm软钎料。4.根据权利要求3所述的一种用于焊接铝箔和不锈钢的软钎料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中的熔锡炉通过高纯氩气体进行保护。5.根据权利要求3所述的一种用于焊接铝箔和不锈钢的软钎料的制备方法，其特征在于：步骤(4)中使用微型轧机对软钎料片进行轧制。6.一种用于焊接铝箔和不锈钢的钎剂，其特征在于：该钎剂包括氯化锌、氯化铵和氟化钠，以钎剂的总质量为100％计算，氯化锌的质量含量为85％-88％，氯化铵的质量含量为8％-10％，氟化钠的质量含量为2％-7％。7.根据权利要求6所述的一种用于焊接铝箔和不锈钢的钎剂，其特征在于：所述的氯化锌纯度不低于98％，所述的氯化铵纯度不低于99.5％，所述的氟化钠纯度不低于98％。8.一种权利要求6所述的用于焊接铝箔和不锈钢的钎剂的制备方法，其特征在于步骤包括：(1)将氯化锌、氯化铵和氟化钠均匀；(2)将步骤(1)中的混合...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄小威，詹春晖，王琦，张小英，
申请(专利权)人：中国航天科技集团公司川南机械厂，
类型：发明
国别省市：四川;51