；取出后按照同 樣的方法重熔2次，使各組分?jǐn)U散均勻，最終澆注成棒狀。
[0027] 實(shí)施例8 將37. 5g純Al和32. 5g Al-20Si合金置于真空感應(yīng)熔煉爐的坩堝內(nèi)，抽真空后充入高 純氬氣；然后快速加熱至750°C，令坩堝內(nèi)的合金熔化完全，接著通過(guò)感應(yīng)爐上的加料裝置 將25g純Cu加入到熔融的Al-Si合金液中，形成Al-Si-Cu合金；熔化均勻后，通過(guò)加料裝 置加入5g A1-10Y合金，使其與Al-Si-Cu合金熔液充分反應(yīng)，加以磁力攪拌，在600°C下保 溫20-30min后靜置3分鐘左右，澆注進(jìn)金屬型模具，在氬氣氣氛中冷卻凝固；取出后按照同 樣的方法重熔2次，使各組分?jǐn)U散均勻，最終澆注成棒狀。
[0028] 實(shí)施例9 將22. 5g純Al和50g Al-20Si合金置于真空感應(yīng)熔煉爐的坩堝內(nèi)，抽真空后充入高純 氬氣；然后快速加熱至800°C，令坩堝內(nèi)的合金熔化完全，接著通過(guò)感應(yīng)爐上的加料裝置將 28g純Cu加入到熔融的Al-Si合金液中，形成Al-Si-Cu合金；熔化均勻后，通過(guò)加料裝置 加入0. 5g A1-10Y合金，使其與Al-Si-Cu合金熔液充分反應(yīng)，加以磁力攪拌，在600°C下保 溫20-30min后靜置3分鐘左右，澆注進(jìn)金屬型模具，在氬氣氣氛中冷卻凝固；取出后按照同 樣的方法重熔2次，使各組分?jǐn)U散均勻，最終澆注成棒狀。
[0029] 實(shí)施例10 將17g純Al和50g Al-20Si合金置于真空感應(yīng)熔煉爐的坩堝內(nèi)，抽真空后充入高純 氬氣；然后快速加熱至800°C，令坩堝內(nèi)的合金熔化完全，接著通過(guò)感應(yīng)爐上的加料裝置將 28g純Cu加入到熔融的Al-Si合金液中，形成Al-Si-Cu合金；熔化均勻后，通過(guò)加料裝置 加入5g A1-10Y合金，使其與Al-Si-Cu合金熔液充分反應(yīng)，加以磁力攪拌，在600°C下保溫 20-30min后靜置3分鐘左右，澆注進(jìn)金屬型模具，在氬氣氣氛中冷卻凝固；取出后按照同樣 的方法重熔2次，使各組分?jǐn)U散均勻，最終澆注成棒狀。
[0030] 以下通過(guò)實(shí)施例的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以圖表的方式說(shuō)明本發(fā)明含稀土 Y的鋁硅銅釔釬料 的性能，并與在相同條件下獲得的鋁硅銅釬料進(jìn)行比較。
[0031] 表1 :釬料成分及熔化溫度
表1是10種含稀土 Y的鋁硅銅釬料及Al-Si-Cu釬料成分表，表1中組成均為質(zhì)量分 數(shù)比，同時(shí)還給出了各種釬料的液相線(xiàn)溫度和固相線(xiàn)溫度；從表1中可以看出，本發(fā)明實(shí)施 例1~10加入稀土 Y后對(duì)釬料合金的熔化溫度影響不大。
[0032] 表2 :釬料的鋪展面積試驗(yàn)結(jié)果
表2是本發(fā)明實(shí)施例1~10與Al-Si-Cu釬料鋪展面積的比較。從表2中可以看出， 本發(fā)明實(shí)施例1~10的鋪展面積比Al-Si-Cu釬料有所提高，特別是實(shí)施例3中合金組份 為Al-8. 5Si-25Cu-0. 4Y時(shí)的鋪展面積得到較大提高。
[0033] 為了闡述本發(fā)明含稀土 Y的鋁硅銅釔釬料具有的較好工藝性能及力學(xué)性能，特附 Al-8. 5Si-25Cu釬料與本發(fā)明實(shí)施例3的金相顯微組織圖以及兩者的掃描電鏡微觀組織 圖，如圖1、圖2、圖3、圖4所示，對(duì)兩張圖進(jìn)行比較，從微觀角度揭示其性能的提高。
[0034] 圖1和圖3可以看出Al-8. 5Si_25Cu釬料組織中含有塊狀的多邊形初生Si,這種 多邊形初生Si的大量存在會(huì)降低釬料的力學(xué)性能和潤(rùn)濕性能。本發(fā)明添加稀土 Y后，圖2 和圖4多邊形初生Si數(shù)量明顯減少，變?yōu)槔w維狀或短棒狀，且合金的組織更加均勻，顯著提 高了釬料合金的力學(xué)性能和潤(rùn)濕性能。
[0035] 使用金剛石線(xiàn)鋸將塊狀SiCp/Al復(fù)合材料切割成規(guī)格為長(zhǎng)度為20mm，寬度為 l〇mm，厚度為2mm的片狀，選取一定數(shù)量的片狀復(fù)合材料進(jìn)行化學(xué)鍍鎳處理，鍍鎳后的復(fù)合 材料采用搭接的形式進(jìn)行裝配，即真空甩帶后的釬料置于兩片復(fù)合材料中間，并用特制的 夾具進(jìn)行夾持。然后放入真空釬焊爐，真空度為3. OX 10 3Pa,以18°C /min的升溫速率升溫 至560°C，保溫20min后冷卻至室溫，打開(kāi)爐門(mén)取出焊件。使用Al-8. 5Si-25Cu釬料和使用 Al-8. 5Si-25Cu-0. 4Y釬料的焊接接頭形貌分別如圖5和圖6所示。
[0036] 從圖5和圖6可以看出，在相同的焊接工藝下，對(duì)化學(xué)鍍鎳的SiCp/Al復(fù)合 材料進(jìn)行真空釬焊后，觀察到的高倍焊縫顯微形貌，與使用Al-8. 5Si-25Cu釬料相比， Al-8. 5Si-25Cu-0. 4Y釬料進(jìn)行真空釬焊形成了完全的冶金結(jié)合，釬料和母材結(jié)合緊密，釬 縫內(nèi)部沒(méi)有大塊的多邊形初生Si聚集，釬料對(duì)復(fù)合材料中的SiC顆粒潤(rùn)濕良好，同時(shí)與鋁 合金基體結(jié)合良好。
[0037] 在詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式之后，熟悉該項(xiàng)技術(shù)的人士可清楚地了解，在不脫 離上述申請(qǐng)專(zhuān)利范圍與精神下可進(jìn)行各種變化與修改，凡依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí) 施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍，且本發(fā)明亦不 受限于說(shuō)明書(shū)中所舉實(shí)例的實(shí)施方式。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 用于碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料釬焊的鋁硅銅釔釬料，其特征在于：所述的鋁硅 銅釔釬料含質(zhì)量分?jǐn)?shù)20. 0%~28. 0%的Cu、質(zhì)量分?jǐn)?shù)6. 5%~10. 0%的Si、質(zhì)量分?jǐn)?shù)0. 05%~ 0. 5%的Y，余量為A1。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料釬焊的鋁硅銅釔釬料，其 特征在于：所述的鋁硅銅釔釬料含質(zhì)量分?jǐn)?shù)20. 0%~25. 0%的Cu、質(zhì)量分?jǐn)?shù)6. 5%~10. 0% 的Si、質(zhì)量分?jǐn)?shù)0. 05%~0. 5%的Y，余量為A1。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料釬焊的鋁硅銅釔釬料， 其特征在于：所述的鋁硅銅釔釬料含質(zhì)量分?jǐn)?shù)25. 0%的Cu、質(zhì)量分?jǐn)?shù)8. 5%的Si、質(zhì)量分?jǐn)?shù) 0· 1%~0· 4%的Y，余量為A1。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料釬焊的鋁硅銅釔釬料， 其特征在于：所述的鋁硅銅釔釬料含質(zhì)量分?jǐn)?shù)25. 0%的Cu、質(zhì)量分?jǐn)?shù)8. 5%的Si、質(zhì)量分?jǐn)?shù) 0. 4%的Y，余量為A1。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料釬焊的鋁硅銅釔釬料，其 特征在于：熔煉所述鋁硅銅釔釬料所用原料組分為：純度為99. 99%的Cu，純度為99. 99%的 Al，Al-Si合金，A1-Y中間合金。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用于碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料釬焊的鋁硅銅釔釬 料，其特征在于：所述的Al-Si合金為Al-20Si合金，Al-20Si合金中A1的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%， Si的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%。7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用于碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料釬焊的鋁硅銅釔釬 料，其特征在于：所述的A1-Y中間合金為A1-10Y中間合金，A1-10Y中間合金中A1的質(zhì)量 分?jǐn)?shù)為90%，Y的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%。8. 用于碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料釬焊的鋁硅銅釔釬料制備方法，所述的鋁硅銅釔 釬料含質(zhì)量分?jǐn)?shù)20. 0%~28. 0%的Cu、質(zhì)量分?jǐn)?shù)6. 5%~10. 0%的Si、質(zhì)量分?jǐn)?shù)0. 05%~ 0. 5%的Y，余量為A1，其特征在于：所述的制備方法包括以下步驟： A:將純A1和Al-20Si合金置于真空感應(yīng)熔煉爐的坩堝內(nèi)，抽高真空后充入高純氬氣； B:快速加熱至700°C~800°C，令坩堝內(nèi)的合金熔化完全，接著通過(guò)感應(yīng)爐上的加料裝 置將純Cu加入到熔融的Al-Si合金液中，形成Al-Si-Cu合金； C:熔化均勻后，將溫度穩(wěn)定在700°C左右，然后通過(guò)加料裝置加入A1-10Y稀土合金，使 其與Al-Si-Cu合金熔液充分反應(yīng)，加以磁力攪拌，在600°C下保溫20-30min后靜置3分鐘 左右，澆注進(jìn)金屬型模具，在氬氣氣氛中冷卻凝固； D:取出釬料合金去除表面的氧化皮后按照同樣的方法重熔兩次，使各組分?jǐn)U散均勻， 最終澆注成棒狀。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公布了一種用于SiC顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料釬焊的鋁硅銅釔釬料及其制備方法，屬于焊接釬料技術(shù)領(lǐng)域。該釬料含質(zhì)量分為：20.0%～28.0%的Cu、6.5%～10.0%的Si、0.05%～0.5%的Y，余量為Al。制備方法包括以下步驟：A：將Al和Al-Si合金置于真空感應(yīng)熔煉爐的坩堝內(nèi)，抽真空后充入高純氬氣；B：加熱至700℃~800℃，形成Al-Si-Cu合金；C：在溫度700℃左右，加Al-Y合金，在600℃下保溫后靜置后，澆注成型模；D：取出釬料合金去除表面的氧化皮后按照同樣的方法重熔兩次。本發(fā)明的釬料制備溫度低、潤(rùn)濕性好、與基體結(jié)合好、容易控制。
【IPC分類(lèi)】B23K35/28, B23K35/40, C22C21/14
【公開(kāi)號(hào)】CN105479032
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410475633
【發(fā)明人】徐冬霞, 田金峰, 王東斌, 張寶慶, 范曉杰, 劉偉明, 牛濟(jì)泰
【申請(qǐng)人】河南理工大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年4月13日
【申請(qǐng)日】2014年9月18日