[发明专利]铝材局部硬焊表面的前处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铝材局部硬焊表面的前处理方法，属于硬焊技术领域。

背景技术

硬焊，一般又称冷焊，是一种低温的焊接方式，焊接的温度低于底材的熔点，意即：低温熔点的焊料只以固溶的方式接着于底材。铝材如同钛材、钽材，都属于致密氧化膜材料，其氧化膜再生容易且与底材紧密接合，影响了底材的焊接可能性，以致铝材的硬焊十分困难。

US4352450中公开：采用锡/铅/锌合金作为焊料，对铝材一面焊接一面磨擦，可达到硬焊铝目的；US4386051中公开：采用锡/铅/锌合金再加上微量铝合金作为焊料及运用超音波对铝材一面焊接一面磨擦，可达到硬焊铝目的；US5147471中公开：采用添加锗及碳化硅及运用超音波对铝材一面焊接一面磨擦，可达到硬焊铝目的；US5322205中公开：采用融熔盐为助焊剂并运用超音波对铝材一面焊接一面磨擦，可达到硬焊铝目的。

综上所述，为实现对铝材进行硬焊，目前主要采取选用合适的焊料，运用超音波对铝材一面焊接一面磨擦的方法，如果铝材局部需要硬焊，采用这种方法处理，不仅操作麻烦，制造成本高，也不适合工业化生产。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术中所存在的缺陷，提供一种操作简单、制造成本低、适合工业化生产的铝材局部硬焊表面的前处理方法。

为达到上述目的，本发明采取以下技术方案予以实现：

本发明的铝材局部硬焊表面的前处理方法包括以下顺序步骤：

1)去除铝材表面的氧化膜并覆镀一层改质金属；

2)在覆镀改质金属的铝材表面覆镀介层金属；

3)在覆镀介层金属的铝材表面覆镀湿润金属。

上述每一步骤均以相应的刷镀液为电解液，以铝工件为阴极，以镀刷为阳极，用刷镀方式在铝材表面覆镀金属。

所述刷镀层厚度为0.1～100μm，其中1～10μm较好，2～5μm最好。

所述覆镀改质金属的刷镀液是以纯碱、氧化锌、锡酸盐及导电盐配置而成的水溶液，其中：纯碱为氢氧化钠或氢氧化钾或二者混合，锡酸盐为锡酸钠或锡酸钾或二者混合，导电盐为钾或钠的卤素盐或硫酸盐或磷酸盐或焦磷酸盐。

所述改质金属为锌或锡或其合金。

所述改质金属镀层中的锡锌重量比在0.2～4之间，其中1～3较好，2～2.5最好。

所述覆镀介层金属的刷镀液是以镍盐、合金盐及缓冲盐配置而成的水溶液，其中：镍盐为碳酸镍、硫酸镍、氯化镍、磷酸镍、醋酸镍中的一种或一种以上；合金盐为锡、钴、钯、钌、铼、铱、铑等氧化还原电位大于镍且能与镍共析形成面心立方晶型的金属离子与路易式酸形成的共轭盐，能与其共轭的路易式酸为碳酸根、硫酸根、氯化根、磷酸根、醋酸根中的任一种；缓冲盐为磷酸盐、柠檬酸盐，草酸盐、琥珀酸盐、苹果酸盐等二质子以上的多质子酸盐中的一种或一种以上。

所述介层金属为镍或镍合金。

所述覆镀湿润金属的刷镀液是以锡盐、合金盐及缓冲盐配置而成的水溶液，其中：锡盐为硫酸锡或氯化锡或二者混合，合金盐为铟、锑、铋、镉的硫酸盐或氯化盐或铅的醋酸盐，缓冲盐为磷酸盐、柠檬酸盐，草酸盐、琥珀酸盐、苹果酸盐等二质子以上的多质子酸盐中的一种或一种以上。

所述湿润金属为锡或锡合金。

按本发明的上述前处理方法对需要局部硬焊的铝材表面进行前处理，处理后的铝材表面可达到很高的沾湿性和抗拉强度，断裂位置可发生在介层金属层，完全符合硬焊要求。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明作进一步说明，其目的仅在于更好理解本发明的内容而非限制本发明的保护范围：

实施例1

对需要局部硬焊的铝材(LC4)表面按以下顺序步骤进行前处理：

1)去除铝材表面的氧化膜并覆镀一层改质金属；

2)在覆镀改质金属的铝材表面覆镀介层金属；

3)在覆镀介层金属的铝材表面覆镀湿润金属。

每一步骤的具体处理方法如下：

一、去除铝材表面的氧化膜并覆镀一层改质金属

因对铝材表面改质须符合以下原则：去除氧化膜并令其不会再生，允许其后的镀层紧密附着。本实施例使用覆镀改质金属的刷镀液为电解液，首先将铝工件以浸泡的方式接触电解液，经过短时间后，再以铝工件为阴极，镀刷为阳极，对需要局部硬焊的铝材表面进行刷镀，以去除铝材表面的氧化膜并覆镀一层改质金属，覆镀的改质金属为锌或锡或其合金，镀层的厚度为2.1μm。