一种复合钎料结构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种复合钎料结构，属于钎焊技术领域。本实用新型专利技术的复合钎料结构包括钎料管、第一钎剂和第二钎剂；钎料管包括第一钎料层和第二钎料层，第二钎料层的内壁面与第一钎料层的外壁面贴合设置；第一钎料层为银基钎料层，第二钎料层含有锡元素、铟元素、镓元素中的任意一种或两种以上，第二钎料层的熔点低于第一钎料层；第一钎剂设于钎料管的管腔内，且与第一钎料层相匹配；第二钎剂设于钎料管外，且与第二钎料层相匹配。使用时，由于复合钎料结构的第二钎料层的熔点较低，流动性好，润湿铺展效果较好，而熔化的第二钎料层能溶解银基钎料层并与第二钎料层扩散合金化，从而大大降低银基钎料层的熔点，提高其流动性和润湿性，保证填缝效果。保证填缝效果。保证填缝效果。

【技术实现步骤摘要】
一种复合钎料结构


[0001]本技术涉及一种复合钎料结构，属于钎焊


技术介绍

[0002]银基钎料熔点适中、钎焊工艺性能优越，具有较高的钎焊强度、导电性和耐腐蚀性等，在航空航天、轨道交通、电子信息、制冷家电、超硬工具等行业应用广泛。银基钎料的主要合金元素是Ag、Cu、Zn、Cd等，为了进一步降低钎料的熔化温度范围，提高钎料的流动性和填缝能力，通常还加入Ga、In、Sn等调控钎料温度。但Ga、In、Sn等在钎料中的溶解度有限，且其极易与其它合金元素形成脆性化合物，造成轧制易脆断、拉拔难减径等，难以通过常规的加工方法成型。

技术实现思路

[0003]本技术的目的是提供一种复合钎料结构，能够在提高钎料的流动性和填缝能力的同时，不增加制备的难度。
[0004]为了实现以上目的，本技术的复合钎料结构所采用的技术方案是：
[0005]一种复合钎料结构，包括钎料管、第一钎剂和第二钎剂；所述钎料管包括第一钎料层和第二钎料层，所述第二钎料层的内壁面与所述第一钎料层的外壁面贴合设置；所述第一钎料层为银基钎料层，所述第二钎料层为含有低熔点金属元素的钎料层，所述低熔点金属元素选自锡元素、铟元素、镓元素中的任意一种或两种以上，所述第二钎料层的熔点低于所述第一钎料层的熔点；所述第一钎剂，设于钎料管的管腔内，并与所述的第一钎料层相匹配；所述第二钎剂，设于钎料管外并覆盖所述钎料管外壁面，并与所述第二钎料层相匹配。
[0006]本技术的复合钎料结构在使用时，第二钎剂优先熔化流铺，随之第二钎料层熔化铺展，然后第一钎剂熔化流铺，最后高熔点的银基钎料层熔化铺展。由于第二钎料层的熔点较低，流动性好，所以其润湿铺展的效果较好，而熔化的第二钎料层能溶解银基钎料层并与第一钎料层的银基钎料扩散合金化，从而大大降低银基钎料层的熔点，提高其流动性和润湿性，保证填缝效果；其次，第二钎料层中含有锡元素、铟元素、镓元素中的一种或多种的低熔点金属元素时，可以减少甚至避免通过熔炼的方法在银基钎料层中添加上述低熔点金属元素，从而减少或避免上述低熔点金属元素与其它合金元素形成脆性化合物，进而保证银基钎料层的加工性能，使银基钎料层易于加工成型，因而本技术的复合钎料结构既可以提高锡、镓、铟等低熔点元素的含量，又能保证钎料的易加工性；另外，将低熔点的第二钎料层包覆在银基钎料层外，可以使第二钎料层更好地吸收热量，进而使第二钎料层更快熔化，提高钎焊效率；最后，第二钎剂为与第二钎料层相匹配的钎剂，第二钎剂的熔点低于第二钎料层，因而会先于第二钎料层熔化，这样不仅可以去除母材表面的氧化物，而且可以起到保护熔化的第二钎料层的作用，促进第二钎料层的润湿和铺展，而随着钎焊过程的进行以及温度的升高，第二钎剂逐渐失效，在银基钎料层熔化前，第一钎剂将进行熔化，以进一步去除母材表面的氧化物并保护熔化的第二钎料层和后续熔化的银基钎料层，即通过
第二钎剂和第一钎剂的配合，可以起到很好地去膜和保护作用。
[0007]本技术的复合钎料结构将钎料、钎剂复合一体化，还可以解决传统钎料和钎剂分别添加时，工艺操作复杂、经验依赖度高、焊后钎剂残留多等难题，从而提高钎焊连接的稳定性和工件使用可靠性；同时还可以解决单独添加钎剂易出现无序散乱、低温流失、延时失效等问题，并且避免过量钎剂产生大量烟尘，从而严重污染环境、危害作业人员健康、导致职业病，降低安全隐患。
[0008]优选的，所述钎料管中低熔点金属元素总质量占钎料管质量的3
‑
19.8％。
[0009]所述银基钎料层的组成不受限制，可以与任意现有的银基钎料组成相同。所述银基钎料层主要由Ag、Cu、Zn组成。例如，所述银基钎料层为Ag
‑
Cu
‑
Zn系钎料层或Ag
‑
Cu
‑
Zn
‑
X 系钎料层，X为Sn、Ga、In中的一种或两种以上，例如X为Sn或Ga或In。优选的，所述钎料管中，Ag的质量百分含量为9.6
‑
43.6％，Cu的质量百分含量为24.1
‑
51％，Zn的质量百分含量为20
‑
36.6％。
[0010]优选的，所述银基钎料层为Ag
‑
Cu
‑
Zn
‑
X系钎料层时，银基钎料层中X元素的占所述银基钎料层的质量百分比不超过2％。优选的，所述银基钎料层为BAg10CuZn钎料层、 BAg20CuZn钎料层、BAg25CuZn钎料层、BAg30CuZn钎料层、BAg40CuZn钎料层、 BAg45CuZn钎料层、BAg50CuZn钎料层、BAg15CuZnSn钎料层、BAg18CuZnSn钎料层、 BAg25CuZnSn钎料层、BAg30CuZnSn钎料层、BAg40CuZnSn钎料层、BAg45CuZnSn钎料层、BAg55CuZnSn钎料层或BAg30CuZnIn钎料层。
[0011]优选的，所述第一钎料层的内壁面和/或外壁面为粗糙面。这样可以便于使第一钎剂保持在内芯中，使第二钎料层浸涂在第一钎料层上。需要说明的是，粗糙面可以为定向的粗糙面或者随机的粗糙面，定向的粗糙面为在同一方向上有明显的凹槽，随机的粗糙面为具有随机方向的凹槽或随机分布的凹坑。优选的，所述粗糙面的粗糙度的范围为3.2μm≤Ra ≤25μm。
[0012]优选的，所述第一钎剂填充在所述钎料管的管腔内形成钎剂芯。所述第二钎剂覆盖所述钎料管的全部外壁形成钎剂层。所述钎剂层的厚度为0.1
‑
0.3mm，优选为0.1
‑
0.2mm。
[0013]优选的，所述第一钎剂为硬钎剂。所述硬钎剂由以下质量百分比的组分组成：硼酸盐 84.4％、活性剂9.9％、成膏剂5.7％。
[0014]可以理解的是，所述第二钎料层为金属层。优选的，所述第二钎料层为锡金属层、铟金属层、镓金属层、锡基合金层、铟基合金层或镓基合金层。进一步的，所述第二钎料层为锡金属层、铟金属层、镓金属层、锡铟合金层、锡镓合金层、铟镓合金层或锡铟镓合金层。
[0015]优选的，所述第二钎剂为松香钎剂。
[0016]优选的，所述第一钎料层的厚度为0.05
‑
0.3mm，进一步优选为0.2
‑
0.3mm。
[0017]优选的，所述第二钎料层的厚度为0.01
‑
0.1mm，进一步优选为0.01
‑
0.03mm。
[0018]所述钎料管的横截面可以为各种规则或不规则的形状，规则形状如圆环。优选的，所述第一钎料层的横截面为圆环，第一钎料层的外径为0.5
‑
3mm，进一步优选为1
‑
3mm。
[0019]一种上述复合钎料结构的制备方法，包括如下步骤：获取银基钎料管，将第一钎剂置入银基钎料管的管腔内，然后在银基钎料管外浸涂第二钎料层，再将第二钎剂涂覆在第二钎料层上，即得。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合钎料结构，其特征在于，包括钎料管、第一钎剂和第二钎剂；所述钎料管包括第一钎料层和第二钎料层，所述第二钎料层的内壁面与所述第一钎料层的外壁面贴合设置；所述第一钎料层为银基钎料层，所述第二钎料层为含有低熔点金属元素的钎料层，所述低熔点金属元素选自锡元素、铟元素、镓元素中的任意一种，所述第二钎料层的熔点低于所述第一钎料层的熔点；所述第一钎剂，设于钎料管的管腔内，并与第一钎料层相匹配；所述第二钎剂，设于钎料管外并覆盖所述钎料管的外壁面，并与第二钎料层相匹配。2.根据权利要求1所述的复合钎料结构，其特征在于，所述第二钎料层为锡金属层、铟金属层、镓金属层、锡基合金层、铟基合金层或镓基合金层。3.根据权利要求1或2所述的复合钎料结构，其特征在于，所述第一钎料层的内壁面和/或外壁面为粗糙面。4.根据权利要求1或2所述的复合钎料结构，其特征在于，所述银基钎料层为Ag
‑
Cu
‑
Zn系钎料层或Ag
‑
Cu
‑
Zn
‑
X系钎料层，X为Sn、Ga、In中的一种或两种以上。5.根据权利要求4所述的复合钎料结构，其特征在于，所述银基钎料层为BAg10CuZn钎料层、...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟素娟，郝庆乐，路全彬，董媛媛，董宏伟，纠永涛，薛行雁，
申请(专利权)人：郑州机械研究所有限公司，
类型：新型
国别省市：