一种脆性铝硅铜钎料的柔性焊丝制备方法与流程

文档序号:21190228发布日期:2020-06-20 18:25阅读:372来源:国知局

本发明涉及一种脆性铝硅铜钎料的柔性焊丝制备方法。



背景技术:

铝合金在工业生产和社会生活中的应用非常广泛,由于比重小、导电、导热性好、铸造性、塑性和机械加工性能优良,铝合金在现代工业材料中的重要作用不可替代。采用3系、6系高强度铝合金制造零部件以代替原有铜质结构部件,已经成为全世界制造业的发展方向。但随之带来的铜-铝构件的焊接问题也越来越多。

目前,铜-铝构件多使用锌铝钎料、铝硅钎料或铝硅铜钎料进行钎焊连接,但都存在一些不足。用锌铝钎料焊接铜-铝构件时,焊接接头位置易发生电化学腐蚀,使用寿命较短;铝硅钎料的熔点较高,固相线温度577℃,液相线600℃以上,与3系、6系高强度铝合金的熔点非常接近,钎焊时非常容易过烧;铝硅铜钎料焊接接头耐腐蚀性好,但钎料自身较脆,加工性差,钎料难以加工成盘状焊丝或焊环,无法实现连续自动化、高效钎焊要求。



技术实现要素:

本发明提供一种脆性铝硅铜钎料的柔性焊丝制备方法,能够克服现有铝硅铜钎料由于自身脆性大而难以加工成焊丝的技术不足。

为实现上述目的,本发明提供以下技术方案,一种脆性铝硅铜钎料的柔性焊丝制备方法,其特征在于由柔性材料铝硅合金外皮包裹一种混合粉,所述的混合粉由脆性材料铝硅铜粉与铝钎剂粉混合而成。

作为优选,所述的铝硅铜粉成分为15%≤铜≤30%、3%≤硅≤7%、0≤镍≤3%、铝为余量。

作为优选,所述的铝钎剂粉由氟铝酸钾粉和氟铝酸铯粉组成。

作为优选,所述的混合粉是由重量份配比为10%-100%的脆性材料铝硅铜粉与0-90%的铝钎剂粉充分混合而成。

作为优选,所述的铝硅合金外皮成分为4.5%≤硅≤13.0%,铜≤5.0%,镁≤2.0%,锌≤3.0%,铁≤0.8%,锰≤0.15%,钛≤0.2%,铬≤0.15%,铋≤0.2%,铝为余量。

作为优选,所述的铝硅合金外皮含量范围为20%-80%,所述的混合粉含量范围为20%-80%。

作为优选,具体制备方法如下:

(1)将铜15%-30%,硅3%-7%,镍0%-3%,余量为铝组成的钎料,通过真空熔炼气雾化的方法,制备出铝硅铜粉;

(2)将铝硅铜粉和铝钎剂粉按重量比配比后放入双行星搅拌机充分搅拌,得到混合粉;

(3)将铝硅钎料通过熔炼、挤压、轧制、分切的方法得到铝硅钎料带材;

(4)将铝硅钎料带材放入焊丝成型机,依次穿过各个轧辊,最后轧成管状焊丝收入收卷机;

(5)在焊丝成型过程中,通过一台加粉器加入步骤(2)得到的混合粉,收卷得到柔性管状药芯焊丝;

(6)通过拉拔减径方法,该柔性焊丝能经拉丝机拉拔至不同尺寸。

作为优选,上述的一种脆性铝硅铜钎料能通过调整铝硅合金外皮以及混合粉中铝硅铜粉与铝钎剂粉的比例来调节焊丝的钎焊性能。

本发明的有益效果:解决了铝硅铜钎料由于自身脆性大而造成的加工成形性能差的难题,制备出一种柔性的铝硅铜钎料焊丝,满足了后续盘丝或制环加工的要求,适合连续自动化、高效钎焊的需求。该成型方法生产的铝硅铜柔性焊丝能直接用于铜-铝构件的焊接,无需另加铝钎剂,焊接接头耐腐蚀性好,使用寿命长,加工性好,还可进一步加工成盘状焊丝或焊环,能实现连续自动化焊接;并可通过调整铝硅合金外皮以及混合粉中铝硅铜粉与铝钎剂粉的比例来调节焊丝的钎焊性能,简单方便,成本低,效率高。

具体实施方式

下面对本发明作更进一步的说明。

实施案例1

1、将成分为铜26.0%-27.0%、硅4.5%-5.5%、铝为余量的铝硅铜钎料,通过真空熔炼气雾化的方法,制备出粒度为-120目的铝硅铜粉。

2、将铝硅铜粉和铝钎剂粉按重量比3:1进行称量,放入双行星搅拌机充分搅拌,得到铝硅铜粉含量为75%的混合粉。

3、将成分为硅11.0%-13.0%、铝为余量的铝硅钎料,通过熔炼、挤压、轧制、分切的方法得到厚度0.20mm、宽度10.0mm的铝硅钎料带材。

4、采用钢带法制备管状药芯焊丝,将铝硅钎料带材放入焊丝成型机,依次穿过各个轧辊,最后轧成管状焊丝收入收卷机。

5、在焊丝成型过程中,通过一台加粉器加入步骤2得到的混合粉,控制混合粉的添加重量占焊丝总重的80%左右,收卷得到直径为ф3.2mm的柔性管状药芯焊丝,焊丝中铝硅铜粉占60%、铝硅钎料外皮占20%、铝钎剂粉占20%。

6、通过拉拔减径方法,该柔性焊丝可经拉丝机拉拔至ф3.0mm及更小的需求尺寸。

实施案例2

1、将成分为铜26.0%-27.0%、硅4.5%-5.5%、铝为余量的铝硅铜钎料,通过真空熔炼气雾化的方法,制备出粒度为-120目的铝硅铜粉。

2、将铝硅铜粉和铝钎剂粉按重量比2:1进行称量,放入双行星搅拌机充分搅拌,得到铝硅铜粉含量为67%的混合粉。

3、将成分为硅11.0%-13.0%、铝为余量的铝硅钎料,通过熔炼、挤压、轧制、分切的方法得到厚度0.25mm、宽度6.5mm的铝硅钎料带材。

4、采用钢带法制备管状药芯焊丝,将铝硅钎料带材放入焊丝成型机,依次穿过各个轧辊,最后轧成管状焊丝收入收卷机。

5、在焊丝成型过程中,通过一台加粉器加入步骤2得到的混合粉,控制混合粉的添加重量占焊丝总重的60%左右,收卷得到直径为ф2.2mm的柔性管状药芯焊丝,焊丝中铝硅铜粉占40%、铝硅钎料外皮占40%、铝钎剂粉占20%。

6、通过拉拔减径方法,该柔性焊丝可经拉丝机拉拔至ф2.0mm及更小的需求尺寸。

实施案例3

1、将成分为铜26.0%-27.0%、硅4.5%-5.5%、铝为余量的铝硅铜钎料,通过真空熔炼气雾化的方法,制备出粒度为-120目的铝硅铜粉。

2、将成分为硅11.0%-13.0%、铝为余量的铝硅钎料,通过熔炼、挤压、轧制、分切的方法得到厚度0.35mm、宽度10.0mm的铝硅钎料带材。

3、采用钢带法制备管状药芯焊丝,将铝硅钎料带材放入焊丝成型机,依次穿过各个轧辊,最后轧成管状焊丝收入收卷机。

4、在焊丝成型过程中,通过一台送粉器单独添加铝硅铜粉,另一台送粉器单独添加铝钎剂粉,控制铝硅铜粉和铝钎剂粉的添加重量各自占焊丝总重的40%和20%左右,收卷得到直径为ф3.2mm的柔性管状药芯焊丝,焊丝中铝硅铜粉占40%、铝硅钎料外皮占40%、铝钎剂粉占20%。

5、通过拉拔减径方法,该柔性焊丝可经拉丝机拉拔至ф3.0mm及更小的需求尺寸。

本发明的成型方法解决了铝硅铜钎料加工性差、钎料难以加工成盘状焊丝或焊环的问题,可实现连续自动化、高效焊接。该成型方法生产的铝硅铜柔性焊丝能直接用于铜-铝构件的焊接,无需另加铝钎剂,焊接接头耐腐蚀性好,使用寿命长,加工性好,可加工成盘状焊丝或焊环,能实现连续自动焊接;并可通过调整铝硅合金外皮以及混合粉中铝硅铜粉与铝钎剂粉的比例来调节焊丝的钎焊性能,简单方便,成本低,效率高。

以上所述仅是本发明的优选实施方案,亦可采用钢管法、盘圆法等方法生产该新型柔性焊丝,应当指出:对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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