铜铝焊接用的药芯焊丝制造技术

本发明专利技术提出了一种铜铝焊接用的药芯焊丝，药芯焊丝材料中化学成分及重量百分比为：银1.8～3.2％、硅锰合金5～16％、氧化铋0.6～1.4％、氧化钛2～4％、镍1.2～2.4％、石墨1～3％、四氟化铈0.6～1.8％，余量为锌。该药芯焊丝具有润湿性和渗透能力好，焊接后气密性好、拉力强度高的特点。

Flux cored wire for copper aluminum welding

The invention provides a flux cored wire for welding copper and aluminum, chemical composition and weight percentage of flux cored wire material: Silver 1.8 ~ 3.2%, 5 ~ 16%, guimeng alloy of bismuth oxide 0.6 ~ 1.4%, 2 ~ 4%, titanium nickel 1.2 ~ 2.4%, 1 ~ 3%, four graphite cerium fluoride 0.6 ~ 1.8% the balance of zinc. The flux cored wire has the advantages of good wettability and permeability, good tightness after welding and high tensile strength.

【技术实现步骤摘要】
铜铝焊接用的药芯焊丝
本专利技术属于焊接材料
，具体涉及一种铜铝焊接用的药芯焊丝。
技术介绍
近年来，以空调、冰箱等为代表的家用电器需求量逐渐上升，阀门管件和压缩机管路的钎焊材料需求量也越来越大。BAg25CuZnSn银钎料广泛应用于空调、制冷等行业中铜与铜合金、铜与邦迪管的焊接，各项性能指标达到较高水平。但该银钎料需用贵金属白银25％左右，随着原材料价格的越来越高，迫使用于制冷、机械、机电、电器、仪器仪表、阀门管件等行业钎焊的生产厂家不得不寻求性能不变，价格更低的钎焊材料。铜与铜的焊接很容易实现，铜的氧化膜也较容易除去。铜铝复合管的焊接常常会遇到铜铝的焊接，近年来在此领域的焊接经常遇见许多的焊接问题。首要的问题是铝的化学性质，铝常温下金属表面会有一层致密难熔的Al2O3的氧化层，焊接时如不能够及时除去此氧化层，焊后便会产生气孔、皱皮、断裂、拉力强度低等缺陷。如今市售的KF-AlF3钎剂和CsF-AlF3钎剂已经能够解决去除氧化层而达到焊接的能力。无论是空调、制冷行业或者是热交换器，对焊接后的要求非常高。焊接后的接头所面临的环境也相对恶劣，高温、低温、高压和耐老化能力无疑是对焊接头的重大考验。但是，纯粹的Zn—Al药芯焊丝配合此钎剂并不能够满足焊接后的要求，主要是焊后的拉力强度、气密性和抗老化性能，焊料熔点偏低，润湿性和渗透能力都相对较差。近年来，德国、美国、韩国相继开发了一些新型的Zn—Al药芯焊丝，并进入中国市场，但是并未受到用户的普遍欢迎，其中的原因，一方面除了价格昂贵之外，主要是技术上仍有许多不足。其中，主要缺点就是：(1)钎料熔点偏低，一般只有380-420℃；(2)润湿性和渗透性较差。
技术实现思路
本专利技术提出一种铜铝焊接用的药芯焊丝，该药芯焊丝具有润湿性和渗透能力好，焊接后气密性好、拉力强度高的特点。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种铜铝焊接用的药芯焊丝，药芯焊丝材料中化学成分及重量百分比为：银1.8～3.2％、硅锰合金5～16％、氧化铋0.6～1.4％、氧化钛2～4％、镍1.2～2.4％、石墨1～3％、四氟化铈0.6～1.8％，余量为锌。进一步，药芯焊丝材料中化学成分及重量百分比为：银2～3.2％、硅锰合金6～14％、氧化铋0.8～1.4％、氧化钛2～4％、镍1.2～2.2％、石墨1～3％、四氟化铈0.8～1.8％，余量为锌。进一步，药芯焊丝材料中化学成分及重量百分比为：银2.6％、硅锰合金10％、氧化铋1％、氧化钛3％、石墨2％四氟化铈1.3％，余量为锌。进一步，药芯焊丝材料中化学成分及重量百分比为：银1.8％、硅锰合金15％、氧化铋1.4％、氧化钛4％、镍1.2％、石墨1％、四氟化铈1.8％，余量为锌。进一步，药芯焊丝材料中化学成分及重量百分比为：银3.2％、硅锰合金6％、氧化铋0.6％、氧化钛2％、镍2.4％、石墨3％、四氟化铈0.8％，余量为锌。本专利技术的铜铝焊接用的药芯焊丝在现有的Zn-Al合金结构中，添加硅锰合金、氧化铋、氧化钛、石墨与四氟化铈，从而使得铜铝合金在焊接后气密性、拉力强度、润湿性和渗透能力，耐腐蚀性能综合性能得到全面提升。氧化钛和铝镁粉主要起到先期脱氧的作用，以避免气孔等缺陷的产生。氧化铋可细化晶粒，提高低温冲击韧性，在与石墨同时加入时具有显著的提高冲击韧性作用，而且可改善焊接熔池表面张力，改善焊缝的成型。石墨：脱氧，向熔池中提供C元素。四氟化铈起到净化晶界、细化晶粒的作用，有益于消除结晶裂纹、提高焊缝金属的力学强度和韧性。本专利技术的有益效果：本专利技术通过都焊丝化学成分的合理设计，使得焊丝具有较好的润湿性和渗透能力，熔点温度为450～470℃，优良的拔拉性能，流动性好、焊接强度高、焊后气密性好、焊后无腐蚀的特点，广泛用于空调、冰箱、汽车和制冷行业中热交换器或散热器的铜铝焊接中。具体实施方式实施例1药芯焊丝材料中化学成分及重量百分比为：银2.6％、硅锰合金10％、氧化铋1％、氧化钛3％、石墨2％四氟化铈1.3％，余量为锌。此合金配合市售的KF-AlF3钎剂和CsF-AlF3钎剂，通过成型机、拉丝、绕丝程序制得成品药芯焊丝。实施例2药芯焊丝材料中化学成分及重量百分比为：银1.8％、硅锰合金15％、氧化铋1.4％、氧化钛4％、镍1.2％、石墨1％、四氟化铈1.8％，余量为锌。此合金配合市售的KF-AlF3钎剂和CsF-AlF3钎剂，通过成型机、拉丝、绕丝程序制得成品药芯焊丝。实施例3药芯焊丝材料中化学成分及重量百分比为：银3.2％、硅锰合金6％、氧化铋0.6％、氧化钛2％、镍2.4％、石墨3％、四氟化铈0.8％，余量为锌。此合金配合市售的KF-AlF3钎剂和CsF-AlF3钎剂，通过成型机、拉丝、绕丝程序制得成品药芯焊丝。实施例4药芯焊丝材料中化学成分及重量百分比为：银2.4％、硅锰合金16％、氧化铋1.2％、氧化钛4％、镍1.6％、石墨2％、四氟化铈0.6％，余量为锌。此合金配合市售的KF-AlF3钎剂和CsF-AlF3钎剂，通过成型机、拉丝、绕丝程序制得成品药芯焊丝。实施例5将实施例1-4用于铜铝焊接，对焊接好的接头物理性能做测试，其中焊缝的抗拉强度测试为取以焊缝为中点，长为10mm焊接后的试验管，放置于拉力测试机上进行接头抗拉实验，实验条件为大于120MPa；焊缝气密性测试取为分别带有4组弯管焊接头的空调热交换机进行焊接，焊接后分别充入大于40MPa的氮气，放入水中于大于30秒钟进行气密性测试；焊缝爆破压力测试是取以焊缝为中点，长为10mm焊接后的试验管，放置于静压、爆破试验台上进行接头爆破实验，压力大于185MPa；弯曲度测试为，180°弯曲度的情况下，检测接头的弯曲性能。实验结果见表1。表1实施例1-4铜铝焊接用的药芯焊丝性能测试结果以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铜铝焊接用的药芯焊丝，其特征在于，药芯焊丝材料中化学成分及重量百分比为：银1.8～3.2％、硅锰合金5～16％、氧化铋0.6～1.4％、氧化钛2～4％、镍1.2～2.4％、石墨1～3％、四氟化铈0.6～1.8％，余量为锌。

【技术特征摘要】
1.一种铜铝焊接用的药芯焊丝，其特征在于，药芯焊丝材料中化学成分及重量百分比为：银1.8～3.2％、硅锰合金5～16％、氧化铋0.6～1.4％、氧化钛2～4％、镍1.2～2.4％、石墨1～3％、四氟化铈0.6～1.8％，余量为锌。2.根据权利要求1所述的铜铝焊接用的药芯焊丝，其特征在于，药芯焊丝材料中化学成分及重量百分比为：银2～3.2％、硅锰合金6～14％、氧化铋0.8～1.4％、氧化钛2～4％、镍1.2～2.2％、石墨1～3％、四氟化铈0.8～1.8％，余量为锌。3.根据权利要求2所述的铜铝焊接用的药芯焊丝，其特征在于，药芯焊...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹立兵，
申请(专利权)人：安徽华众焊业有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34