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用于钎焊应用的低熔融温度焊剂材料以及使用该焊剂材料进行钎焊的方法技术

技术编号:40513895 阅读:9 留言:0更新日期:2024-03-01 13:30
提供了用于钎焊应用的低熔融温度焊剂材料以及使用该焊剂材料进行钎焊的方法。用于钎焊应用的低熔融温度焊剂材料包括作为主要组分的含Cs焊剂材料、作为第一少量组分的共熔混合组合物、以及任选地作为第二少量组分的中介化合物。相对于第一少量组分,第二少量组分以更少量存在于低熔融温度焊剂材料中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本公开总体上涉及用于钎焊应用的材料以及相关的钎焊方法。更具体地,本公开涉及用于钎焊应用的低熔融温度焊剂材料以及使用该焊剂材料进行钎焊的方法


技术介绍

1、钎焊是一种金属接合工艺,在该金属接合工艺中,通过使钎焊材料(其可为金属或金属合金)熔融并流动到限定在金属制品之间的接头中来将两种或更多种金属制品接合在一起。更具体地讲,钎焊是热致金属粘结工艺,该热致金属粘结工艺发生在以下要接合的金属的熔点之下,这些要接合的金属在钎焊材料的接头中的这些金属之间具有引入,该引入具有比要接合的金属低的熔点。在随后的冷却之后,钎焊材料形成将金属制品在其贴合面处粘结在一起的圆角。为了在加热期间仅对钎焊材料进行有保证的选择性熔融,通常将钎焊材料的熔点选择为比要接合的金属制品中的金属低。例如,为了将铝制品钎焊在一起,合适的钎焊合金是铝-硅(al-si)或铝-锌(al-zn)共熔组合物。

2、钎焊工艺涉及在表面上和材料内进行的多种冶金工艺和化学工艺。例如,熔融的钎焊材料在金属制品的表面上的良好润湿和铺展确定毛细作用是否将发生。毛细流动是在适当间隔的接头中确保可接受的钎焊圆角的主要物理原理,前提条件是熔融的钎焊材料润湿要接合的两个表面。毛细流动受氧化膜的存在、表面粗糙度以及钎焊气氛的条件和特性的影响。

3、采用各种技术将钎焊材料施用到要钎焊的金属制品。在一种此类技术中,正在被接合的表面中的至少一个正在被接合的表面预覆有铝钎焊合金层。此类预覆制品(通常称为钎焊片材)是相对昂贵的,并且在许多情况下,优选的是以除覆盖层之外的某种形式提供钎焊材料。一种已知的替代方案是将到呈粉末形式或颗粒形式的钎焊材料施用一个或两个接合表面或与该接合表面相邻,该接合表面在合适的液体或似有体载体中承载。在此类方法中,将呈粉末形式的钎焊材料的混合物(在含水载体中或与粘合剂混合)涂覆在要接合的表面上。当包括在含水载体中时,然后干燥涂层,并且然后将表面加热到钎焊温度,由此完成钎焊。当与粘合剂(例如将钎焊材料粘结到要钎焊的制品的表面的聚合物材料)一起包括时,通常在钎焊之前通过制品在其上沉积涂层之后的预加热来烧掉粘合剂。

4、因为在暴露于空气时在表面上形成氧化膜,所以一些金属制品(诸如铝及其合金)的钎焊是特别困难的。氧化膜在铝上的阻隔作用阻碍润湿并抑制毛细流动。为了使得熔融的钎焊材料与制品的基底金属之间能够紧密接触,有必要例如通过使用充当焊剂的无机盐来破坏氧化物。可促进不含氧气和水蒸气的惰性钎焊气氛以防止熔融的钎焊材料的再氧化和焊剂本身的氧化。这可通过在氮气下钎焊或通过使用真空来实现。焊剂应能够在钎焊温度下破坏金属氧化物并且/或者在该钎焊温度下以其他方式移除该金属氧化物,同时在钎焊温度下相对于制品的金属(例如铝)基本上保持惰性。因为焊剂通常仅在至少部分熔融时是反应性的,所以例如用于铝钎焊的焊剂应当在钎焊温度下熔融。迄今钎焊铝中商业使用的焊剂材料已通常为主要为氯化物盐的混合物,在一些情况下具有氟化物的微量添加剂。

5、由于它们缺乏塑性相和相对低的熔融温度,富含锌的al-zn钎焊材料对于将铝部件钎焊在一起是理想的。这些钎焊材料包括例如98zn/2al、95zn/5al、90zn/10al和85zn/15al(以摩尔百分比计)。这些钎焊材料提供了优异的铝润湿性、良好的强度和耐腐蚀性。然而,目前可用的焊剂材料不适合与这些低熔融温度的al-zn钎焊材料结合使用,这是由于它们的相对高的熔点或它们包含腐蚀性盐,诸如氯化锌(zncl2)或氯化铵(nh4cl)。

6、因此希望提供适合与低熔融温度al-zn钎焊材料一起使用的新型焊剂材料。这些新型焊剂材料将期望具有低于al-zn钎焊材料的熔点并且将不包括任何腐蚀性盐。另外,希望提供使用这种新型焊剂材料进行钎焊的方法。另外,根据随后对本专利技术主题的详细描述和所附权利要求,结合本专利技术的主题的该背景,本专利技术主题的其他期望的特征和特性将变得显而易见。


技术实现思路

1、在一个示例性实施方案中,公开了一种用于钎焊应用的低熔融温度焊剂材料,该焊剂材料包括(包含或由以下组成),作为主要组分的含铯(含cs)焊剂材料、作为第一少量组分的共熔混合组合物(eutectic blend composition),以及任选地作为第二少量组分的中介化合物。相对于第一少量组分,第二少量组分以更少量存在于低熔融温度焊剂材料中。

2、在另一个示例性实施方案中,公开了一种用于钎焊应用的低熔融温度焊剂材料,该焊剂材料包括(包含或由以下组成)作为主要组分的含cs焊剂材料。含cs焊剂材料包括铯-铝-氟焊剂材料。该低熔融温度焊剂材料进一步包括作为第一少量组分的共熔混合组合物。该共熔混合组合物包括四氟硼酸钠/氟化钠共熔混合组合物。更进一步,该低熔融温度焊剂材料包括作为第二少量组分的中介化合物。该中介化合物包括氧化锌。相对于第一少量组分,第二少量组分以更少量存在于低熔融温度焊剂材料中。另外,低熔融温度焊剂材料是粉末或糊状物的形式。

3、在又一个示例性实施方案中,公开了一种使用低熔融温度焊剂材料进行钎焊的方法,该方法包括提供或获得两个金属基底、提供或获得钎焊材料,以及提供或获得低熔融温度焊剂材料。低熔融温度焊剂材料包括作为主要组分的含cs焊剂材料、作为第一少量组分的共熔混合组合物,以及作为第二少量组分的中介化合物。相对于第一少量组分,第二少量组分以更少量存在于低熔融温度焊剂材料中。该方法还包括将钎焊材料和低熔融温度焊剂材料施加到两个金属基底中的一个金属基底的接合区域,使两个金属基底在接合区域处接触在一起,加热接合区域到温度高于钎焊材料的熔融温度且高于低熔融温度焊剂材料的熔融温度,但低于两个金属基底的熔融温度,并且允许接合区域冷却到低于钎焊材料的熔融温度和低于低熔融温度焊剂材料的熔融温度。

4、本
技术实现思路
被提供以介绍简化形式的一系列概念,这一系列概念在下文具体实施方式中被进一步描述。本
技术实现思路
并非旨在识别要求保护的主题的关键特征或本质特征,也并非旨在用于辅助确定所要求保护的主题的范围。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于钎焊应用的低熔融温度焊剂材料,包含:

2.根据权利要求1所述的低熔融温度焊剂材料,其中所述含Cs焊剂材料包括铯-铝-氟焊剂材料并且其中所述共熔混合组合物包括四氟硼酸钠/氟化钠共熔混合组合物。

3.根据权利要求1所述的低熔融温度焊剂材料,其中所述含Cs焊剂材料以约80mol-%至约90mol-%的量存在于所述低熔融温度焊剂材料中,并且其中所述共熔混合组合物以约7mol-%至约13mol-%的量存在于所述低熔融温度焊剂材料中。

4.根据权利要求3所述的低熔融温度焊剂材料,还包含作为第二少量组分的中介化合物,其中所述中介化合物以约3mol-%至约7mol-%的量存在于所述低熔融温度焊剂材料中。

5.根据权利要求4所述的低熔融温度焊剂材料,其中所述中介化合物包括氧化锌。

6.根据权利要求1所述的低熔融温度焊剂材料,其中所述低熔融温度焊剂材料为粉末或糊状物的形式。

7.一种使用低熔融温度焊剂材料进行钎焊的方法,包括:

8.根据权利要求7所述的方法,其中所述钎焊材料包括铝-锌材料。

9.根据权利要求7所述的方法,其中所述两个金属基底包括铝材料或铝合金材料。

10.根据权利要求7所述的方法,其中:

...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种用于钎焊应用的低熔融温度焊剂材料,包含:

2.根据权利要求1所述的低熔融温度焊剂材料,其中所述含cs焊剂材料包括铯-铝-氟焊剂材料并且其中所述共熔混合组合物包括四氟硼酸钠/氟化钠共熔混合组合物。

3.根据权利要求1所述的低熔融温度焊剂材料,其中所述含cs焊剂材料以约80mol-%至约90mol-%的量存在于所述低熔融温度焊剂材料中,并且其中所述共熔混合组合物以约7mol-%至约13mol-%的量存在于所述低熔融温度焊剂材料中。

4.根据权利要求3所述的低熔融温度焊剂材料,还包含作为第二少量组分的中介化合物,其中...

【专利技术属性】
技术研发人员:J·F·鲁道夫M·K·罗森塔尔
申请(专利权)人:霍尼韦尔国际公司
类型:发明
国别省市:

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