一種具有良好耐腐蝕性能的鋁銅釬焊材料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具有良好耐腐蝕性能的鋁銅釬焊材料，屬于新材料技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，由于銅資源短缺導(dǎo)致銅價居高不下，為了降低成本，在制冷、電力傳輸、機(jī)械制造、電子制造等行業(yè)中采用導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性與銅較接近的鋁代替銅。在鋁代銅的應(yīng)用中，鋁銅異種金屬連接的問題尤為重要。
[0003]目前，鋁銅釬焊的主要方式是硬釬焊(釬焊溫度高于450°C)，使用鋁硅系釬料，例如Al-12.6wt.%Si共晶釬料(共晶溫度577°C)及添加第三組元的釬料，通常采用真空加熱或自動火焰加熱。但是，硬釬焊存在著許多不足:1)鋁的熔點(diǎn)為660°C，釬焊溫度控制不當(dāng)，鋁管會局部融化導(dǎo)致管壁變薄，此外，較高的釬焊溫度會加劇釬焊接頭的燒蝕，特別是鋁側(cè)的燒蝕更加嚴(yán)重，從而影響了釬焊接頭的力學(xué)性能；2)釬焊溫度一般在500°C以上，Al、Cu原子擴(kuò)散比較快，容易形成脆性的CuA12金屬間化合物，導(dǎo)致釬焊接頭強(qiáng)度降低；3)—般使用腐蝕性強(qiáng)的釬劑去除鋁表面的氧化膜，釬焊后釬劑的殘渣具有強(qiáng)烈的腐蝕性，對釬焊接頭造成腐蝕且難于清理；4)真空釬焊、火焰釬焊對技術(shù)要求較高，釬焊接頭的質(zhì)量不能保證。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于，提供一種具有良好耐腐蝕性能的鋁銅釬焊材料，對基體材料的氧化和燒蝕作用?。豢梢愿鶕?jù)具體情況選用不同的釬料，得到不同強(qiáng)度以及不同工作溫度需求的釬焊接頭，適應(yīng)性強(qiáng)、靈活性好，可以滿足新形勢下環(huán)境保護(hù)對釬焊無鉛化的要求。
[0005]本發(fā)明提供的一種具有良好耐腐蝕性能的鋁銅釬焊材料，釬焊材料按質(zhì)量百分比計包括以下組分:Zn:7-8.5%，Al:0.2-0.49%，Ag:0.55-0.7%，P:0-0.1%，N1:0_1%，Bi:
5.5-8.5%，稀土元素:1.35-2.25%，其余為 Sn。
[0006]本發(fā)明的進(jìn)一步限定技術(shù)方案:前述的具有良好耐腐蝕性能的鋁銅釬焊材料，所述稀土元素的化學(xué)成分質(zhì)量百分含量為:Nd: 13-17%，Er:8_14%，Pr:0_9%，Dy:0_5%，余量為La ο
[0007]前述的具有良好耐腐蝕性能的鋁銅釬焊材料，所述釬焊材料按質(zhì)量百分比計包括以下組分:Ζη:7%，Α1:0.2%，Ag:0.55%，P:0.1%，N1:0.5%，B1:5.5%，稀土元素:1.85%，其余為Sn ;其中稀土元素的化學(xué)成分質(zhì)量百分含量為:Nd:13%，Er:8%，Pr:3%，Dy:2%，余量為
Lb ο
[0008]進(jìn)一步的，前述的具有良好耐腐蝕性能的鋁銅釬焊材料，所述釬焊材料按質(zhì)量百分比計包括以下組分:Ζη:8.5%，Al:0.49%，Ag:0.7%，P:0.1%，N1:1%，B1:8.5%，稀土元素:
2.25%，其余為Sn ;其中稀土元素的化學(xué)成分質(zhì)量百分含量為:Nd:17%，Er:14%，Pr:9%，Dy:
5%，余量為La。
[0009]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明增加了釬料中Zn的含量，增大了 Al-Zn固溶區(qū)和鋁基板的溶解程度，提高了其在鋁界面上的結(jié)合強(qiáng)度，從而使鋁銅釬焊接頭具有良好的力學(xué)性能。釬料中Bi元素能夠降低釬焊時液態(tài)釬料的表面張力，從而提高釬料在鋁和銅基板上的潤濕性，并且其在鋁基板上的潤濕性明顯優(yōu)于在銅基板上的潤濕性；同時Bi的添加可有效降低釬料的熔點(diǎn)，A1或Ni元素的添加均提高了釬料的抗氧化性；同時，添加A1元素還可以明顯細(xì)化釬料的微觀組織，添加Ni元素還可以提高釬料的耐腐蝕性能。
【具體實(shí)施方式】
[0010]實(shí)施例1
本實(shí)施例提供一種具有良好耐腐蝕性能的鋁銅釬焊材料，所述釬焊材料按質(zhì)量百分比計包括以下組分:Zn:7%，Al:0.2%，Ag:0.55%，P:0.1%，N1:0.5%，B1:5.5%，稀土元素:
1.85%，其余為Sn ;其中稀土元素的化學(xué)成分質(zhì)量百分含量為:Nd:13%，Er:8%，Pr:3%，Dy:2%，余量為La。
[0011]實(shí)施例2
本實(shí)施例提供一種具有良好耐腐蝕性能的鋁銅釬焊材料，所述釬焊材料按質(zhì)量百分比計包括以下組分:Zn:8.5%，Al:0.49%，Ag:0.7%，P:0.1%，N1:1%，B1:8.5%，稀土元素:
2.25%，其余為Sn ;其中稀土元素的化學(xué)成分質(zhì)量百分含量為:Nd:17%，Er:14%，Pr:9%，Dy:5%，余量為La。
[0012]除上述實(shí)施例外，本發(fā)明還可以有其他實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種具有良好耐腐蝕性能的鋁銅釬焊材料，其特征在于:釬焊材料按質(zhì)量百分比計包括以下組分:Zn:7-8.5%，Al:0.2-0.49%，Ag:0.55-0.7%，P:0-0.1%，N1:0_1%，Bi:.5.5-8.5%，稀土元素:1.35-2.25%，其余為 Sn。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有良好耐腐蝕性能的鋁銅釬焊材料，其特征在于:所述稀土元素的化學(xué)成分質(zhì)量百分含量為:Nd: 13-17%, Er:8_14%，Pr:0_9%，Dy:0_5%，余量為La。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有良好耐腐蝕性能的鋁銅釬焊材料，其特征在于:所述釬焊材料按質(zhì)量百分比計包括以下組分:Ζη:7%，Al:0.2%，Ag:0.55%，P:0.1%，N1:0.5%，Bi:.5.5%，稀土元素:1.85%，其余為Sn ;其中稀土元素的化學(xué)成分質(zhì)量百分含量為:Nd:13%，Er:8%，Pr:3%，Dy:2%，余量為 La。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有良好耐腐蝕性能的鋁銅釬焊材料，其特征在于:所述釬焊材料按質(zhì)量百分比計包括以下組分:Zn:8.5%，Al:0.49%，Ag:0.7%，P:0.1%，N1:1%，Bi:.8.5%，稀土元素:2.25%，其余為Sn ;其中稀土元素的化學(xué)成分質(zhì)量百分含量為:Nd:17%，Er:14%，Pr:9%，Dy:5%，余量為 La。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種具有良好耐腐蝕性能的鋁銅釬焊材料，釬焊材料按質(zhì)量百分比計包括以下組分：Zn：7-8.5%，Al：0.2-0.49%，Ag：0.55-0.7%，P：0-0.1%，Ni：0-1%，Bi：5.5-8.5%，稀土元素：1.35-2.25%，其余為Sn。本發(fā)明增加了釬料中Zn的含量，增大了Al-Zn固溶區(qū)和鋁基板的溶解程度，提高了其在鋁界面上的結(jié)合強(qiáng)度，從而使鋁銅釬焊接頭具有良好的力學(xué)性能。釬料中Bi元素能夠降低釬焊時液態(tài)釬料的表面張力，從而提高釬料在鋁和銅基板上的潤濕性，并且其在鋁基板上的潤濕性明顯優(yōu)于在銅基板上的潤濕性。
【IPC分類】B23K35/26, B23K103/18
【公開號】CN105252162
【申請?zhí)枴緾N201510769279
【發(fā)明人】陶紀(jì)明
【申請人】鎮(zhèn)江市鍶達(dá)合金材料有限公司
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年11月12日