專利名稱：適合含鎂鋁合金階梯釬焊的高活性釬劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于釬焊技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種適合含鎂鋁合金階梯釬焊的高活性釬劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
含鎂鋁合金主要有5 X X X系列及6 X X X系列鋁合金，由于它們比重小、良好的導(dǎo)熱導(dǎo)電性等優(yōu)點，在航空航天、電子、冶金、機械制造和輕工業(yè)等部門得到了廣泛應(yīng)用。近年來，含鎂鋁合金的連接技術(shù)發(fā)展迅速，釬焊是含鎂鋁合金重要的連接方法之一。鋁及鋁合金與其他金屬相比釬焊較困難，其原因在于鋁對氧的親和力極大，表面很容易生成一層致密且化學(xué)穩(wěn)定、熔點很高(2050°C)的Al2O3膜，很難去除。含鎂鋁合金容易形成氧化鋁和氧化鎂的間隙氧化膜，化學(xué)穩(wěn)定性更高，嚴重阻礙釬料的潤濕和鋪展，成為釬焊時主要障礙之一。釬劑的作用是在釬焊時，先于釬料熔化，去除鋁合金表面的氧化物膜，并形成一層液態(tài)薄膜附著在母材表面，促進釬料熔化并在鋁合金表面潤濕和鋪展，達到防護的目的。使用傳統(tǒng)氯化物釬劑釬焊鋁合金時，焊后需進行嚴格的清洗，清洗工作十分繁瑣，否則焊后殘留物會嚴重腐蝕工件導(dǎo)致焊接結(jié)構(gòu)早期破壞。使用無腐蝕釬劑Nocolok， 當母材含鎂量大于0.5%時釬焊非常困難，表現(xiàn)為活性不高、去膜不充分。中國發(fā)明專利 00610161295. 6、CN101486137與87101020都報道了新型鋁合金釬焊釬劑及釬焊方法，但這些釬劑及方法都只適用純鋁或3A21鋁合金，不適合含鎂鋁合金的釬焊。中國發(fā)明專利 CN1175957C、CN101439449A和CN101407003A報道了適合含鎂鋁合金釬焊的釬劑及方法， 但這些釬劑都是中溫釬劑，適合釬焊溫度在460°C -560°C左右，在許多場合如釬焊結(jié)構(gòu)需進行有溫度梯度的多次釬焊即階梯釬焊，要求在較長時間升溫和較高溫度釬焊時(590°C以上)釬劑可長時間保持較高活性，而中溫釬劑在長時間升溫和較高溫度釬焊時往往失去大部分活性導(dǎo)致釬焊質(zhì)量不能保證。因此研究適合含鎂鋁合金590°C以上釬焊的無腐蝕釬劑有著非常重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種釬焊溫度達590°C以上的適合含鎂鋁合金階梯釬焊的高活性釬劑及其制備方法。實現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是一種適合含鎂鋁合金階梯釬焊的高活性釬劑，該釬劑由氟化鋁、氟化鉀、氟化銫、氟化鋅、氟化鋰、氟硅酸鉀及氟化鉛組成，這些成分的重量百分比為氟化鋁46. 5-50. 5%，氟化鉀:40-42. 5%，氟化銫1. 5-2. 5%，氟化鋅2_4%，氟化鋰 1-1. 5%，氟硅酸鉀2-4%，氟化鉛0. 5-1. 5%。氟化鉀和氟化鋁的重量比為KF:A1F3=45. 8:54. 2?！N適合含鎂鋁合金階梯釬焊的高活性釬劑的制備方法，該制備方法的步驟如下
(1)將純氟化銫、氟化鋁、氟化鉀、氟化鋅、氟化鋰、氟硅酸鉀及氟化鉛粉末按配方比例
3用電子天平稱出并混合均勻；
(2)將步驟(1)所得的混合粉末加入塑料燒杯中用蒸餾水調(diào)成糊狀，加入蒸餾水與粉末的重量比為3 :4 1 :1之間；
(3)將步驟(2)所得的盛有釬劑的塑料燒杯放在50 60°C的水浴中加熱，利用磁力攪拌儀攪拌2小時以上使其充分混合、化合均勻，減少游離的單組分含量；
(4)將步驟(3)所得糊狀物倒進鋪有鋁箔的盤中，放入250°C烘箱中烘干2小時，去除釬劑中結(jié)晶水成分；
(5)將步驟(4)所得放入研缽中研磨成白色粉末，該白色干粉即為成品釬劑。本發(fā)明的優(yōu)點為
本發(fā)明釬劑利用氟化銫增加去除含鎂氧化物膜的活性，利用氟化鋅、氟化鋰、氟硅酸鉀及氟化鉛作為表面活性劑增加了長時間加熱及較高溫度時釬劑去除氧化膜的活性和效率， 適合在階梯釬焊時作為高溫釬劑使用。本發(fā)明的釬劑可在大氣中研磨制備，無需任何保護措施，對操作人員健康無危害， 工序較簡單，制備工藝成本低，成品成分精確，活性高，無腐蝕，且在空氣中不吸濕，可長期保存。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步詳細的說明。本發(fā)明釬劑分別以表1中實施例1-3所述的質(zhì)量百分比，取分析純的氟化鋁、氟化鉀、氟化銫、氟化鋅、氟化鋰、氟硅酸鉀及氟化鉛粉末，用電子天平稱出并混合均勻，加入到塑料燒杯中用蒸餾水調(diào)成糊狀，加入蒸餾水與粉末的重量比為3 :4，放在50°C的水浴中加熱，利用磁力攪拌儀攪拌2小時。攪拌完成后倒入鋪有鋁箔的盤中，放入250°C加熱爐中烘干2小時，烘干后的釬劑在研缽中研磨成白色粉末狀，即為本發(fā)明釬劑。配合HL400鋁硅銅釬料，在氮氣保護釬焊爐中對6063鋁合金實施釬焊，釬焊溫度為600°C。
表1本發(fā)明釬劑的配方及釬焊結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種適合含鎂鋁合金階梯釬焊的高活性釬劑，其特征在于該釬劑由氟化鋁、氟化鉀、氟化銫、氟化鋅、氟化鋰、氟硅酸鉀及氟化鉛組成，這些成分的重量百分比為氟化鋁 46. 5-50. 5%，氟化鉀:40-42. 5%，氟化銫1. 5-2. 5%，氟化鋅2_4%，氟化鋰:1_1· 5%，氟硅酸鉀2-4%，氟化鉛0. 5-1. 5%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適合含鎂鋁合金階梯釬焊的高活性釬劑，其特征在于氟化鉀和氟化鋁的重量比為KF :A1F3=45. 8 :54. 2。
3.一種適合含鎂鋁合金階梯釬焊的高活性釬劑的制備方法，其特征在于該制備方法的步驟如下(1)將純氟化銫、氟化鋁、氟化鉀、氟化鋅、氟化鋰、氟硅酸鉀及氟化鉛粉末按配方比例用電子天平稱出并混合均勻；(2)將步驟(1)所得的混合粉末加入塑料燒杯中用蒸餾水調(diào)成糊狀，加入蒸餾水與粉末的重量比為3:4 1 :1之間；(3)將步驟(2)所得的盛有釬劑的塑料燒杯放在50 60°C的水浴中加熱，利用磁力攪拌儀攪拌2小時以上使其充分混合、化合均勻，減少游離的單組分含量；(4)將步驟(3)所得糊狀物倒進鋪有鋁箔的盤中，放入250°C烘箱中烘干2小時，去除釬劑中結(jié)晶水成分；(5)將步驟(4)所得放入研缽中研磨成白色粉末，該白色干粉即為成品釬劑。
全文摘要
一種適合含鎂鋁合金階梯釬焊的高活性釬劑，該釬劑由氟化鋁、氟化鉀、氟化銫、氟化鋅、氟化鋰、氟硅酸鉀及氟化鉛組成，這些成分的重量百分比為氟化鋁46.5-50.5%，氟化鉀40-42.5%，氟化銫1.5-2.5%，氟化鋅2-4%，氟化鋰1-1.5%，氟硅酸鉀2-4%，氟化鉛0.5-1.5%。本發(fā)明還提供了上述釬劑的制備方法。本發(fā)明的優(yōu)點是釬焊溫度達590℃以上。本發(fā)明的釬劑可在大氣中研磨制備，制備工藝成本低，成品成分精確，活性高，無腐蝕，且在空氣中不吸濕，可長期保存。
文檔編號B23K35/363GK102423834SQ20111029774
公開日2012年4月25日 申請日期2011年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月30日
發(fā)明者包曄峰, 張國偉, 張強, 朱宏, 蔣永鋒 申請人:河海大學(xué)常州校區(qū)