專(zhuān)利名稱(chēng)：低銀和非銀填充金屬和合金以及相應(yīng)的連接體系和方法
低銀和非銀填充金屬和合金以及相應(yīng)的連接體系和方法 相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
本國(guó)際申請(qǐng)要求于2006年12月11日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)60/869,471 的優(yōu)先權(quán)利益，將其通過(guò)引用而明確地整個(gè)結(jié)合在此。
背景技術(shù)：
1. 發(fā)明領(lǐng)域
本發(fā)明主要涉及非焊接連接技術(shù)的領(lǐng)域，比如硬釬焊和軟釬焊。更具 體地，本發(fā)明涉及使用非銀或低銀填充金屬接合金屬的體系和方法。特別 地，本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案涉及使用銅基填充金屬如合金CDA464、 CDA680和CDA681硬釬焯的體系和方法。
2. 相關(guān)技術(shù)的討論
如本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的，硬釬焊是一種接合工藝，其中將填充金屬 加熱到比母材金屬(base metal)的熔化溫度低的熔化溫度，并且使其在兩個(gè) 以上的緊密配合的部件之間分布。熔化的填充金屬和焊劑與母材金屬相互 作用，然后冷卻以形成堅(jiān)固、密封的接頭。可以使用多種填充金屬和合金。
來(lái)自青銅族填充金屬的銅基填充金屬的使用在本領(lǐng)域尤其為人所熟 知。然而，青銅硬釬焊的現(xiàn)有形式要求使用高溫焊劑。這些高溫焊劑留下 非常難以去除的殘留物。典型地，僅能通過(guò)機(jī)械手段如金屬絲清理、刨削 或噴砂來(lái)完成去除。此外，高溫焊劑趨于在母材金屬上形成厚的氧化物層， 這留下燒焦或焦化的外觀，導(dǎo)致對(duì)于涂布如上漆或鍍敷而言無(wú)法接受的表 面，和/或其它不美觀的外觀。
使用銀基填充金屬的硬釬焊通常被用作青銅硬釬焊的替換方案，因?yàn)?銀硬釬焊不受困于青銅硬釬焊的現(xiàn)有形式所具有的缺點(diǎn)，比如，例如留下 的殘留物和在母材金屬上的厚的、不美觀并且難以去除的氧化層形成。然 而，使用銀基填充金屬的硬釬焊的缺點(diǎn)在于使用的銀合金非常昂貴。在控制氣氛爐中使用銅基和鎳基填充金屬的硬釬焊是另一種通常使用 的硬釬焊形式。在控制氣氛爐中使用銅和鎳的硬釬焊典型為需要大存量的 組件和填充金屬的間歇方法。為了保持功能性硬釬焊氣氛，典型地需要所 述爐不斷地運(yùn)行，這導(dǎo)致高的使用成本和大的組件存量。此外，需要大量 資本設(shè)備支出以購(gòu)買(mǎi)、安裝和維護(hù)控制氣氛硬釬焊爐。不必說(shuō)，希望提供 這樣的硬釬焊方法，其即使用與銀基填充金屬相比較不昂貴的填充金屬， 也提供比常規(guī)青銅硬釬焊更容易的事后清理，并且不需要控制氣氛爐硬釬 焊的高資本和使用支出。
發(fā)明簡(jiǎn)述和目的
本發(fā)明涉及用于非焊接連接工藝的填充金屬和相應(yīng)的使用這種填充金 屬的體系和方法，所述填充金屬結(jié)合了比典型填充金屬少得多的銀組分， 優(yōu)選沒(méi)有銀組分。所述體系和方法包括用于高溫接合應(yīng)用的填充金屬以及 用于低溫接合應(yīng)用的焊劑材料。在一些實(shí)施方案中，在硬釬焊過(guò)程中使用 高溫填充金屬和低溫焊劑材料，并且通過(guò)保護(hù)氣使接頭組件免受環(huán)境影 響。
在一些實(shí)施方案中，所述體系和方法包括使用銅基填充金屬，比如商
業(yè)上已知為CDA 464、 CDA 680和CDA681的合金。這樣一來(lái)，本發(fā)明 提供使用青銅填充金屬的硬釬焊方法，其中使用作為常規(guī)銀硬釬焊的備選 方案的低成本填充金屬，從而降低了硬釬焊方法的總成本。應(yīng)當(dāng)指出，與 通常使用的銀合金填充金屬相比，本發(fā)明的各種非銀填充金屬顯著地較不
臼蟲(chóng) 卬貝o
本發(fā)明還提供與常規(guī)青銅硬釬焊方法相比，需要少得多的硬釬焊后 (post-brazing)清理的青銅硬釬焊的方法。在一些實(shí)施方案中，使用低溫、 優(yōu)選水溶性的焊劑材料，這種焊劑材料提供在硬釬焊加工完成之后更容易 的清理。與常規(guī)的銅硬釬焊相比，本發(fā)明提供其它顯著的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)楸景l(fā) 明允許整體(one-piece)工作流程并且消除了對(duì)大的組件和填充金屬存量的 需要。這導(dǎo)致資本支出、使用成本和必需的設(shè)備維護(hù)量的明顯降低。此外， 與常規(guī)地通過(guò)銀型硬釬焊獲得的接頭相比，本發(fā)明提供相對(duì)更高強(qiáng)度的硬 釬焊接頭。根據(jù)本發(fā)明的一些方面，上述優(yōu)點(diǎn)和目的通過(guò)這樣的接合方法提供， 所述接合方法包括準(zhǔn)備至少兩塊母材金屬，提供高溫填充金屬和低溫焊 劑材料，所述高溫填充金屬即為適于高溫接合的填充金屬，所述低溫焊劑 材料即為適于低溫接合的焊劑材料。示例性的低溫焊劑包括各種硬釬焊后
(post-braze)水溶性的焊劑，以及其它合適的低溫焊劑。
在本發(fā)明中可以通過(guò)使用非常快速并且提供局部加熱的感應(yīng)加熱法實(shí) 現(xiàn)低溫焊劑的使用，從而使焊劑燒壞或變得另外用盡的可能性最小化。與 其它形式的加熱相比，感應(yīng)加熱是理想的，因?yàn)槠淠軌蚩焖偌訜岵⑶移鋵?加熱過(guò)程中氧化物形成最小化。已知感應(yīng)加熱在硬釬焊加工中是可靠的， 并且當(dāng)與其它加熱形式如控制氣氛加熱相比時(shí)，感應(yīng)加熱設(shè)備需要最少的 維護(hù)、成本和資本投入。
基于(i)一種或多種母材金屬，(ii)一種或多種填充金屬和(iii)焊劑材料 的具體材料組成，選擇在本發(fā)明體系中使用的溫度和采用的方法。優(yōu)選地， 溫度高得足以使一種或多種填充金屬熔化和流動(dòng)，同時(shí)低得足以避免使一
種或多種母材金屬的熔化。應(yīng)當(dāng)指出，這樣的溫度將典型地高于約840華 氏度，任選其它的溫度，同樣依賴于母材和填充金屬和/或焊劑材料的具體 材料組成。與所采用的具體溫度無(wú)關(guān)，按照需要，可以將所得到的接頭在 熱水中淬火，以促進(jìn)多余焊劑從母材金屬的移除。
填充金屬是低銀填充金屬，含有低于約30%的銀，任選地低于約25% 的銀，任選地不含有銀。例如，在一些實(shí)施方案中，通過(guò)提供以藥芯預(yù)制 件(flux cored perform)或藥芯焊絲料件(flux cored wire feed)形式的青銅填 充金屬如CDA 464、 CDA 680或CDA 681來(lái)實(shí)現(xiàn)各種目的。優(yōu)選地，在 芯中使用的焊劑應(yīng)當(dāng)是低溫、水溶性的焊劑，比如由Lucas-Milhaupt以 "HANDY FLUX"產(chǎn)品線提供的專(zhuān)有的硬釬焊后水溶性焊劑。藥芯焊絲 優(yōu)選為在美國(guó)專(zhuān)利6,830,632中所公開(kāi)的。在硬釬焊加工完成之后，低溫 焊劑可以在熱水中容易地移除。此外，因?yàn)楹竸樗幮竞附z的形式，所以 焊劑殘留物將被最小化和局域化在硬釬焊接頭。
填充金屬可以以連續(xù)長(zhǎng)度的藥芯焊絲或其它焊絲例如實(shí)心青銅焊絲的 形式提供，并且如果需要，使用單獨(dú)的低溫焊劑代替藥芯焊絲。在一些實(shí) 施方案中，無(wú)論以藥芯焊絲或其它形式實(shí)現(xiàn)，都可以以預(yù)成型的幾何形狀的形式提供填充金屬。取決于母材金屬(parent metal)或材料的一種或多種 具體構(gòu)造，適宜的預(yù)成型的幾何形狀包括，例如圓形、橢圓形和各種多邊 形構(gòu)造。
在一些執(zhí)行(implementations)中，通過(guò)保護(hù)氣使接頭或熱影響的區(qū)域免 受環(huán)境影響。保護(hù)氣可以是任意的各種合適的惰性氣體如氮，其可以包圍、 封套、或占據(jù)熱影響的區(qū)域，以使氧化的影響降低或最小化。備選地，可 以使用保護(hù)氣如氬或二氧化碳、氬和二氧化碳的混合物、或還原氣體如氫。
本發(fā)明的低銀或非銀例如青銅硬釬焊法可以主要用于目前使用銀基填 充金屬的鋼至鋼(steeUo-steei)硬釬焊應(yīng)用。這種應(yīng)用包括水力管線裝配、 用于冷卻系統(tǒng)的傳動(dòng)流體傳輸、燃料傳輸、油傳輸、和廢氣傳輸。然而， 按照需要，還可以將本方法用于接合眾多其它的類(lèi)似和/或不同的母材金屬 組合，如銅、不銹鋼和碳化物。
在再其它的實(shí)施方案中，本發(fā)明的方法可以被用作在控制氣氛爐中使 用銅或鎳基填充金屬硬釬焊的備選方案。所提出的青銅硬釬焊法允許整體 工作流程，因此消除了對(duì)大的組件和填充金屬存量的需要。資本支出將比 在控制氣氛爐中進(jìn)行的常規(guī)銅硬釬焊的資本支出小約數(shù)十倍，從而大大降 低引起的使用成本。
當(dāng)與以下說(shuō)明和附圖一起考慮時(shí)，本發(fā)明的這些和其它的方面和目的 將被更好地領(lǐng)會(huì)和理解。然而，應(yīng)當(dāng)理解，盡管指明了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施 方案，但是以下說(shuō)明是通過(guò)例證而非限制給出的。在不偏離本發(fā)明的精神 的條件下，可以在本發(fā)明的范圍內(nèi)進(jìn)行許多變化和修改，并且本發(fā)明包括 所有這些修改。
附圖簡(jiǎn)述
通過(guò)參照在附圖中示出的、并且形成本說(shuō)明書(shū)的一部分的示例性、因 而非限制性的實(shí)施方案，對(duì)于構(gòu)成本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征、以及本發(fā)明提供 的典型機(jī)構(gòu)的構(gòu)造和操作的清晰概念將更易于變得明顯，其中在數(shù)個(gè)視圖
中同樣的附圖標(biāo)記表示相同的元件，并且其中圖l示出以藥芯預(yù)制件或
藥芯焊絲料件形式的青銅填充金屬的橫截面視圖；圖2示出根據(jù)本發(fā)明的
硬釬焊方法的流程圖；并且圖3是示出兩塊母材金屬通過(guò)本發(fā)明的硬釬焊方法接合的示意圖。
在對(duì)附圖中示出的本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案的描述中，出于清楚的目的將 采取特定術(shù)語(yǔ)。然而，并非意在將本發(fā)明限制于這樣選擇的特定術(shù)語(yǔ)，并 且應(yīng)當(dāng)理解每個(gè)特定術(shù)語(yǔ)包括以類(lèi)似方式使用以實(shí)現(xiàn)類(lèi)似目的全部技術(shù) 等價(jià)物。例如，經(jīng)常使用與其關(guān)聯(lián)、附加的詞，或與其類(lèi)似的術(shù)語(yǔ)。它們 不限于直接關(guān)聯(lián)，而包括通過(guò)其它要素的關(guān)聯(lián)，其中這種關(guān)聯(lián)被本領(lǐng)域技 術(shù)人員認(rèn)為是等同的。
優(yōu)選實(shí)施方案的描述
參照在以下描述中詳細(xì)描述的非限制性實(shí)施方案，更全面地說(shuō)明本發(fā) 明及其各種特征和優(yōu)點(diǎn)細(xì)節(jié)。
1.體系綜述
本發(fā)明涉及使用低銀或非銀填充金屬，優(yōu)選銅基金屬或合金如CDA 464、 680和681的硬釬焊方法。CDA464、 680和681是在本發(fā)明的領(lǐng)域 內(nèi)眾所周知的特種合金，其包含銅、錫、錳、鐵、硅、鎳和鋅的組合。這 種合金例如在高溫硬釬焊中使用，并且適合于高溫接合，并且因而定義了 高溫填充金屬。
本發(fā)明可以以藥芯預(yù)制件或藥芯焊絲料件的形式使用銅基或青銅填充 金屬，例如高溫填充金屬。在芯中使用的焊劑是任意在低溫硬釬焊中使用 的各種焊劑，例如，適合于低溫接合，并且因而定義低溫硬釬焊材料。優(yōu) 選地，在藥芯中使用的低溫硬釬焊材料是硬釬焊后水溶性焊劑，使得可以 在硬釬焊完成之后通過(guò)將硬釬焊的金屬在熱水中淬火或沖洗而容易地移 除焊劑殘留物。合適的低溫硬釬焊材料典型地包含例如硼酸、無(wú)機(jī)氟化物 和硼酸鹽作為組分，并且還可以包含元素硼。例如，取決于具體的最終使
用環(huán)境和相關(guān)條件，可以證明理想的是提供以下各項(xiàng)中的至少一項(xiàng)，例如
以約0.5%至5%的量的元素硼、以約0.3%至5%的量的兩性表面活性劑如 deriphat 160或其它表面活性劑、以約30%至45%的量的氟化氫鉀、以約 25%至40%的量的硼酸、以約15%至30%的量的氟硼酸鉀、以約5%至10% 的量的四硼酸鉀，和/或所需的其它組分。本領(lǐng)域技術(shù)人員明確知道以上列出的和其它的焊劑組分的具體百分比組成將交替變化，并且基于例如母材 和填充金屬的材料組成和具體的預(yù)期最終用途以及所需特性而進(jìn)行選擇。
母材金屬優(yōu)選通過(guò)本發(fā)明中的快速熱源如感應(yīng)加熱、激光加熱、電阻 加熱甚至火焰而被加熱。優(yōu)選感應(yīng)加熱，因?yàn)槠浼訜嵫杆伲⑶沂辜訜崽?理過(guò)程中形成的氧化物最小化。本方法優(yōu)選在保護(hù)氣如氮、氬、或二氧化 碳的存在下進(jìn)行。保護(hù)氣起到使硬釬焊加工過(guò)程中氧化的效果進(jìn)一步最小 化的作用，并且可以用于防止局部過(guò)熱的區(qū)域。
2.優(yōu)選實(shí)施方案的具體描述
參照附圖，顯示青銅硬釬焊的方法?，F(xiàn)在參照

圖1，顯示要在本發(fā)明 中使用的硬釬焊材料的橫截面視圖。如圖1中所示，如Fuerstenau等在美 國(guó)專(zhuān)利6,830,632中所公開(kāi)的那樣，以藥芯預(yù)制件或藥芯悍絲料件10的形 式提供填充金屬，將該美國(guó)專(zhuān)利通過(guò)引用結(jié)合在此。盡管顯示了焊絲環(huán)， 但是可以使用任何形狀。焊劑絲IO包括軋制的金屬合金片12，該金屬合 金片12限定了包圍芯的焊劑材料14延伸的外殼。
填充金屬是非銀或低銀(少于20%的銀)填充物。優(yōu)選地，填充金屬是 CDA464、 CDA680或CDA681中的一種。CDA464是眾所周知的特種合 金，其具有如下組成構(gòu)成
CDA 464組成
銅60.0% ±1%
鋅39.3% ± 1%
錫0.8% ± 1%
如所提到的，CDA680和681在本發(fā)明的領(lǐng)域內(nèi)是眾所周知的特種合 金，其包含錫、錳、銅、鐵、硅、鋅、鎳、鉛和鋁。優(yōu)選的組成構(gòu)成如下 CDA 680組成 錫.75%-1.10% 錳.01%-.5% 銅56.0%-60.0% 鐵.25%-1.25% 硅.04%-, 15%鋅余量鎳.2%-.8%在芯中使用的焊劑優(yōu)選為低溫、水溶性、專(zhuān)有的硬釬焊后焊劑，比如由 Lucas-Milhaupt提供的HANDY FLUX焊料(braze)。任選地，可以使用 Lucas-Milhaupt Braze 250，其具有25%士1%的銀、52% ± 1%的銅和22.5% ± 1%的鋅?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖2和3，分別顯示出本發(fā)明的硬釬焊方法的流程圖和示意 圖。硬釬焊方法通常包括6個(gè)步驟。第一步驟16是選擇要接合的母材金 屬。之后，將母材金屬清潔18、固定到適當(dāng)?shù)奈恢?2、并且用焊劑處理 (fluxed)20，為硬釬焊作準(zhǔn)備。為了使氧化和焊劑燃燒最小化，在實(shí)際加熱 循環(huán)之前、過(guò)程中、和之后，使保護(hù)或還原氣體吹掃熱影響區(qū)域，例如通 過(guò)散逸。之后，發(fā)生母材金屬的實(shí)際硬釬焊24。使用感應(yīng)熱源28對(duì)要接 合的母材金屬30、 32施加熱量。硬釬焊不會(huì)使要接合的母材金屬熔化； 反而施加于母材金屬的硬釬焊溫度應(yīng)當(dāng)?shù)陀谝雍系慕饘俚娜埸c(diǎn)。 一旦母 材金屬被加熱到合適的硬釬焊溫度，就將以上述藥芯預(yù)制件或藥芯焊絲料 件形式的青銅填充金屬34施用于要形成接頭的區(qū)域。這可以通過(guò)相對(duì)于 接頭區(qū)域簡(jiǎn)單地保持材料如焊絲、預(yù)先放置的藥芯填充材料或預(yù)制件來(lái)完 成。被加熱的母材金屬30、 32將熔化掉填充金屬34的一部分，這一部分 將通過(guò)毛細(xì)管作用被吸引到整個(gè)接頭區(qū)域中。在將填充金屬34應(yīng)用于接 頭區(qū)域之后，允許組合體冷卻，使得填充材料固化并且形成牢固的接頭。最后，對(duì)硬釬焊的組合體進(jìn)行清洗26，并且將剩余的焊劑殘留物移除。 由于焊劑殘留物典型地是化學(xué)腐蝕性的，所以無(wú)法合適地移除殘留物可能 導(dǎo)致接頭的削弱。因此，在本發(fā)明中使用的焊劑優(yōu)選為水溶性焊劑，這樣 可以通過(guò)將其在優(yōu)選120華氏度以上的熱水中淬火而將焊劑從組合體上移 除。備選地，可以在組合體仍然溫暖的時(shí)候進(jìn)行淬火處理，只要填充金屬 在淬火之前充分固化即可。本發(fā)明實(shí)際上有無(wú)數(shù)的用途，它們都不需要在此詳述。所公開(kāi)的實(shí)施 方案全部可以在無(wú)需過(guò)多實(shí)驗(yàn)的情況下實(shí)現(xiàn)。此外，盡管在上面公開(kāi)了本 發(fā)明人預(yù)期的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的最佳方式，但是本發(fā)明的實(shí)踐并不限于此。顯 然，在不偏離根本的發(fā)明概念的精神和范圍的情況下，可以進(jìn)行對(duì)本發(fā)明特征的各種添加、修改和重新排列。例如，可以通過(guò)提供略微不同的填充 金屬，比如含鎳的填充金屬，或一些不同的焊劑材料，使本發(fā)明的硬釬焊 工藝得到改善。此外，各個(gè)組分無(wú)需由所公開(kāi)的材料制備，而可以由基本 上任何合適的材料制備。另外，各個(gè)組分無(wú)需以所公開(kāi)的形狀形成，或以 所公開(kāi)的構(gòu)造組合，而可以以基本上任意的形狀提供，并且以基本上任意 的構(gòu)造組合。此外，盡管在此描述的焊劑是物理上獨(dú)立的組分，但是顯然， 它可以被結(jié)合到其它組分中。此外，每一個(gè)公開(kāi)的實(shí)施方案的所有公開(kāi)的 特征都可以與所有其它公開(kāi)的實(shí)施方案的公開(kāi)的特征結(jié)合，或代替所有其 它公開(kāi)的實(shí)施方案的公開(kāi)的特征，這種特征相互排斥的除外。后附權(quán)利要求意在涵蓋所有這樣的添加、修改和重新排列。本發(fā)明的 有利實(shí)施方案由后附權(quán)利要求來(lái)區(qū)分。
權(quán)利要求
1.一種使用填充金屬在至少兩塊母材金屬之間形成接頭的接合方法，所述方法包括以下步驟a.準(zhǔn)備要接合的至少兩塊母材金屬；b.提供適于高溫接合的高溫填充金屬；c.提供適于低溫接合的低溫焊劑材料；d.使用快速加熱循環(huán)加熱所述母材金屬的接頭部分；和e.通過(guò)使用高溫填充材料和低溫焊劑材料的硬釬焊技術(shù)，將所述至少兩塊母材金屬接合，以形成所述接頭。
2. 權(quán)利要求1所述的方法，其中所述方法還包括將保護(hù)氣用作對(duì)周?chē)h(huán)境的阻擋物。
3. 權(quán)利要求1所述的方法，其中所述方法還包括將所述母材金屬在熱水中淬火，以從所述母材金屬移除多余的焊劑。
4. 權(quán)利要求1所述的方法，其中所述焊劑材料是硬釬焊后水溶性焊劑。
5. 權(quán)利要求1所述的方法，其中所述填充金屬是CDA 680合金和CDA681合金中的至少一種。
6. 權(quán)利要求1所述的方法，其中所述填充金屬以連續(xù)長(zhǎng)度的絲的形式提供。
7. 權(quán)利要求1所述的方法，其中所述填充金屬以預(yù)成型的幾何形狀的形式提供。
8. 權(quán)利要求7所述的方法，其中所述預(yù)成型的幾何形狀為圓形。
9. 權(quán)利要求7所述的方法，其中所述預(yù)成型的幾何形狀為橢圓形。
10. 權(quán)利要求7所述的方法，其中所述預(yù)成型的幾何形狀為多邊形。
11. 權(quán)利要求6所述的方法，其中所述絲是藥芯焊絲。
12. 權(quán)利要求11所述的方法，其中所述藥芯焊絲包括硬釬焊后水溶性焊劑材料。
13. —種使用填充金屬在至少兩塊母材金屬之間形成接頭的接合方法，所述方法包括以下步驟.-a. 準(zhǔn)備要接合的至少兩塊母材金屬；b. 提供青銅基填充金屬；c. 提供適于低溫接合的低溫焊劑材料；d. 將所述母材金屬加熱至適于使所述填充金屬熔化和流動(dòng)的溫度；和e. 通過(guò)使用所述青銅基填充金屬和所述低溫焊劑材料的硬釬焊技術(shù)，將所述至少兩塊母材金屬接合，以形成所述接頭。
14. 權(quán)利要求13所述的方法，其中所述母材金屬的所述加熱通過(guò)感應(yīng)加熱技術(shù)進(jìn)行。
15. 權(quán)利要求13所述的方法，其中將所述母材金屬加熱到適于使所述填充金屬熔化和流動(dòng)并且低得足以防止所述母材金屬熔化的溫度。
16. 權(quán)利要求13所述的方法，其中將所述母材金屬加熱至高于約840華氏度的溫度。
17. 權(quán)利要求13所述的方法，其中所述填充金屬是低銀填充金屬。
18. 權(quán)利要求17所述的方法，其中低銀填充金屬含有少于約30%的銀。
19. 權(quán)利要求17所述的方法，其中低銀填充金屬含有少于約25%的銀。
20. 權(quán)利要求17所述的方法，其中在低銀填充金屬中不含有銀。
21. —種使用填充金屬在至少兩塊母材金屬之間形成接頭的接合方法，所述方法包括以下步驟a. 準(zhǔn)備要接合的至少兩塊母材金屬；b. 適于高溫接合的高溫填充金屬；b. 將所述至少兩塊母材金屬用焊劑處理；c. 將所述至少兩塊母材金屬加熱至低于在限定熱影響區(qū)域的焊接加工中所需的溫度；d. 使用保護(hù)氣通過(guò)置換吹掃臨近所述熱影響區(qū)域的周?chē)鷼怏w；和e. 向所述加熱的母材金屬施用所述高溫填充金屬，使得所述填充金屬通過(guò)毛細(xì)管作用被吸引到所述至少兩塊母材金屬之間的區(qū)域中，以形成接頭。
22. 權(quán)利要求18所述的方法，其中所述填充金屬為CDAA"合金。
23. 權(quán)利要求18所述的方法，其中所述填充金屬為CDA680合金和CDA681合金中的至少一種。
全文摘要
本發(fā)明描述了使用低銀和非銀基填充金屬的用于硬釬焊和軟釬焊的體系和方法。本發(fā)明包括使用銅基或青銅型填充金屬代替含銀的填充金屬用于硬釬焊和軟釬焊的方法和體系。所述體系和方法提供的優(yōu)點(diǎn)在于，青銅填充金屬比通常使用的銀合金填充金屬顯著地更加便宜。此外，本發(fā)明使用低溫、水溶性焊劑，其允許了在硬釬焊加工完成之后的更簡(jiǎn)單的清理。另外，本發(fā)明提供的優(yōu)于常規(guī)銅硬釬焊的顯著的優(yōu)點(diǎn)在于，本發(fā)明允許整體工作流程并且消除了對(duì)大的組件和填充金屬存量的需求。這導(dǎo)致資本開(kāi)支和使用成本的顯著降低。最后，所述方法導(dǎo)致設(shè)備維護(hù)和資本投入的量的顯著降低。
文檔編號(hào)B23K35/02GK101600535SQ200780050787
公開(kāi)日2009年12月9日 申請(qǐng)日期2007年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月11日
發(fā)明者阿蘭·別洛赫拉夫 申請(qǐng)人:盧卡斯米爾霍特公司;阿蘭·別洛赫拉夫