【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钎焊材料，具体而言，涉及一种钎料及其制备方法。
技术介绍
1、钎焊连接广泛应用于异种材料连接，而异种材料焊接普遍存在的线膨胀系数、弹性模量等物理性质不匹配问题，直接进行钎焊势必造成残余应力过大的问题，进而引起裂纹萌生或焊缝开裂等问题；而且二者的组成元素差异较大，选用钎料不当，将影响对母材的润湿和冶金反应。
2、钎料中加入增强体颗粒辅助钎焊，焊接界面处的增强相包括增强体颗粒和冶金反应生成的金属间化合物，而钎缝中间区域仅含有增强体颗粒，会造成界面处存在的增强相含量高于钎缝中间区域，从而使得钎焊接头的强度大小分布不均。
技术实现思路
1、为了解决上述问题的至少其中之一，本专利技术技术方案提供一种钎料的制备方法，包括以下步骤：s100：熔炼基体合金，加入增强颗粒后持续搅拌，使增强颗粒均匀分布，得到金属溶液；s200：对模具进行预热处理，将金属溶液倒入模具中，并且进行搅拌使增强颗粒分散均匀；依次进行静置处理、冷却处理，得到铸锭；s300：将多个铸锭上下堆叠，组装得到复合金属板；s400：对复合金属板依次进行扩散焊和轧制，得到钎料。
2、在本技术方案中，首先在银铜合金基体中加入增强颗粒，使其分布均匀；在浇筑之前先将模具预热，使得金属溶液导入模具时不会凝固；同时对金属溶液进行搅拌，保持增强颗粒分散均匀。搅拌方式可以是机械搅拌、超声搅拌、电磁搅拌或者其他。由于增强颗粒和基体合金之间存在密度差，通过静置处理可以使增强颗粒上浮或者下沉，使其在铸锭中实现梯度分布。在
3、进一步的，增强颗粒包括第一增强颗粒或第二增强颗粒；第一增强颗粒包括金刚石、碳化钨、碳化硅中的至少一种；第二增强颗粒包括含钴金属、含镍金属中的至少一种。
4、在本技术方案中，增强颗粒根据其功能不同分为第一增强颗粒和第二增强颗粒；其中，第一增强颗粒用于形成增强相，可以改善残余应力过大的问题，例如包括金刚石、碳化钨、碳化硅；第二增强颗粒用于提高钎焊界面接头的强度，例如含钴金属可以提高对于硬质合金的钎焊界面的强度，含镍金属可以提高对于不锈钢的钎焊界面的强度。
5、进一步的，基体合金中，包括25-43质量分的铜和55-74质量分的银；和/或增强颗粒包括第一增强颗粒，第一增强颗粒的添加量为基体合金体积的5-15％；和/或增强颗粒包括第二增强颗粒，第二增强颗粒的添加量为基体合金质量的1-2％。增强颗粒的添加量不多，经过上浮或者沉降之后，局部的含量更多，有利于增强银铜合金基体的钎焊效果。
6、进一步的，根据增强颗粒和基体合金的密度差a调整增强颗粒的粒径大小；若密度差a大于25％，则调整增强颗粒的粒径大小在1μm-20μm之间；若密度差a小于25％，则调整增强颗粒的粒径大小在100μm-200μm之间；密度差a通过以下方式计算到：a＝∣(ρ1-ρ0)/ρ0∣；其中，a为增强颗粒和基体合金的密度差；ρ1为增强颗粒的密度；ρ0为基体合金的密度。
7、在本技术方案中，由于增强颗粒和基体合金的密度差会因为选材的不同而有所变化，一般来说，当密度差比较大的情况下，金属溶液在静置的时候增强颗粒的运动速度就会比较大；为了控制增强颗粒的运动速度，针对密度差较大的增强颗粒，选择尺寸更小的颗粒。原因在于，小颗粒存在布朗运动，使其上浮变得缓慢，保证金属溶液长时间静置，方便金属溶液排气。
8、进一步的，预热处理为将模具加热至300℃-400℃；和/或冷却处理包括：沿着模具的高度方向，对金属溶液进行顺序凝固。
9、在本技术方案中，预热模具的目的在于防止金属溶液在注入模具时凝固，金属溶液凝固会导致增强颗粒不能按照要求呈现梯度的分布，因而需要对模具进行预热处理，保持金属溶液呈现熔融状态。
10、进一步的，静置处理的静置时间不超过40min，使铸锭中的增强颗粒的含量呈线性分布。
11、在本技术方案中，静置处理的时间根据不同的增强颗粒有所不同，一般的，对于密度差较大的增强颗粒，其静置时间更小；对于密度差较小的增强颗粒，则适当延长其静置的时间。上述技术方案的目的在于控制铸锭中的增强颗粒含量呈现线性的分布，静置时间可以根据不同的增强颗粒进行调整。针对密度差较小的增强颗粒，在其静置的时候沿其上升或者下降的方向施加机械振动，以加速其运动的速度。
12、进一步的，步骤s300中，多个铸锭包括第一铸锭和/或第二铸锭；其中，第一铸锭中含有第一增强颗粒；第二铸锭中含有第二增强颗粒。
13、在本技术方案中，组装的时候可以根据具体的需求进行组装，例如在焊接硬质合金和不锈钢的时候，可以选择对应的第二铸锭进行组装，进一步的，也可以在第二铸锭中间设置第一铸锭，用于形成增强相。
14、进一步的，多个铸锭包括第一铸锭；第一铸锭中，第一增强颗粒含量较高的一端为第一增强面；在进行上下堆叠时，将第一增强面靠近复合金属板的中心设置。
15、在本技术方案中，第一铸锭包括第一增强颗粒，第一增强颗粒用于形成增强相，缓解钎焊后的残余应力，因此优选的，将第一增强面靠近中间设置，便于第一增强颗粒在钎焊的时候向两个钎焊面流动。例如当组装的铸锭为偶数个时，第一增强面均靠近复合金属板的中心设置；当组装的铸锭为奇数个时，对于中间的铸锭而言，其安装方式没有明确的要求。
16、进一步的，多个铸锭包括第二铸锭；第二铸锭中，第二增强颗粒含量较高的一端为第二增强面；在进行上下堆叠时，将第二增强面设于复合金属板的外表面。
17、在本技术方案中，第二铸锭用于强化钎焊面的强度，因此在堆叠的过程中，第二增强面应当位于复合金属板的外表面，并且根据所焊接的金属不同，可以选择对应的第二增强颗粒。具体的，还可以在两个第二铸锭中间设置第一铸锭，以缓解焊接后的残余应力。
18、本专利技术技术方案还提供一种钎料片，钎料片由上述任一项提供的方法制备得到。
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1.一种钎料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
6.根据权利要求2-5任一项所述的制备方法，其特征在于，
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤S300中，
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，
10.一种钎料片，其特征在于，所述钎料片由权利要求1-9任一项所述的方法制备得到。
【技术特征摘要】
1.一种钎料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
6.根据权利要求2-5...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴奇隆，龙伟民，张雷，赵宏伟，付龙，励乾民，
申请(专利权)人：中国机械总院集团宁波智能机床研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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