[发明专利]新型不溶性无腐蚀铝钎剂及其制备方法

说明书

技术领域

不溶性无腐蚀铝钎剂应用于铝工件的钎接，属于一种不溶性无腐蚀铝钎剂及其制备技术，特别涉及含钾、铝、铯、硅、氟成分的不溶性无腐蚀铝钎剂及制备。

背景技术

铝及铝合金钎焊时，最初使用的钎剂具有腐蚀性，影响钎焊质量。20世纪60年代研发了无腐蚀不溶性钎剂(non-corrosive insoluble flux，简称Nocolok钎剂)。由于它的广泛使用，使近年在材料的应用中，很多工件有以铝代铜的趋势。Nocolok钎剂是含钾、铝、氟的熔盐的钎剂。

但是由于铝比较活泼，其表面容易形成一层致密化学性质稳定的氧化物，使钎焊过程中钎料的润湿性差、增加焊接难度，影响钎焊质量。所以这是当前铝及铝合金钎焊时的主要障碍之一。为此，克服上述问题、研究具有良好钎焊性能的新型铝钎剂、去除钎焊金属和液态钎料表面上氧化膜、保护钎焊金属和钎料在加热过程中不继续被氧化，改善钎料对基体金属(也称母材)表面的润湿性，促进钎料流动，并填充接头间隙，形成表面光洁致密的钎焊缝，是当务之急。当前，尚未见含钾、铝、铯、硅、氟成分的不溶性无腐蚀铝钎剂的报道。

发明内容

要解决的问题：

针对以上问题，经过多年的研究和开发，本发明提供了一种含钾、铝、铯、硅、氟成分的不溶性无腐蚀铝钎剂。它具有去除钎焊金属和液态钎料表面上的氧化膜，保护钎焊金属和钎料在加热过程中不继续被氧化性能，解决了钎焊过程中钎料的润湿性差、增加焊接难度，影响钎焊质量的问题。

技术方案：

不溶性无腐蚀铝钎剂含有钾、铝、铯、硅、氟成分，按重量百分比为：

钾     28～31％；

铝     16～18％；

铯     0.5～1.0％；

硅       0.5～1.0％；

氟       49～52％；

H₂O      1.0～2.0％

不溶性无腐蚀铝钎剂中各种组分含量之和为100％。

不溶性无腐蚀铝钎剂的制备方法是，先将铝成分与氢氟酸反应，然后加入钾成分反应，再加入铯成分继续反应，待反应完成后再加入氟硅酸，制得不溶性无腐蚀铝钎剂。

需要说明的是：铝钎剂中，粒径为1-20μm的颗粒占50％；

不溶性无腐蚀铝钎剂的制备方法的具体步骤如下：

(1)原料选择

钾成分选自氧化钾、氢氧化钾或氟化钾；

铝成分选自氧化铝、氢氧化铝或氟化铝；

铯成分选自氧化铯、氢氧化铯或氟化铯；

氟硅酸与氢氟酸；或氟硅酸与95％无水氟化氢，若选择95％无水氟化氢气体，则需将95％氟化氢气体通入水中至达到40％的氢氟酸；

(2)产物的合成

按以下重量百分比，称取上述原料

钾        28～31％；

铝        16～18％

铯        0.5～1.0％；

硅        0.5～1.0％；

氟        49～52％；

具体做法是：

先称取氧化铝、氢氧化铝或氟化铝，加入19-21倍重量的水中搅拌，之后缓慢加入氢氟酸，与氢氟酸反应2小时，然后加入氧化钾、氢氧化钾或氟化钾，与上述已得的反应物进行反应2小时；再加入氧化铯、氢氧化铯或氟化铯进行反应2小时，最后加入氟硅酸进行反应2小时；静置24小时后，即得到含不溶性无腐蚀铝钎剂的产物；

(3)产物的后处理

将上述合成的含不溶性无腐蚀铝钎剂的产物脱水后、再经烘干、粉碎、过筛20μm序，即制得不溶性无腐蚀铝钎剂。

有益效果：

本发明提供了一种含钾、铝、铯、硅、氟成分的不溶性无腐蚀铝钎剂及其制备方法。该产品为铝钎剂增添了新品种。它不仅具有不溶性、无腐蚀的特点，而且，在铝及铝合金的钎焊中，它还能有效地去除母材及钎料表面的氧化膜、保护钎焊金属和钎料在加热过程中不继续被氧化性能，解决了钎焊过程中钎料的润湿性差、增加焊接难度，影响钎焊质量的问题。使铝钎剂具有良好的润湿性、提高了钎焊性能、可广泛地应用于铝工件的钎焊，如可在保护气氛下对铝蒸发器，冷凝器，加热器，冷却器进行焊接，也可在高频加热下对不锈钢锅覆底、铝波导管进行钎焊。本发明的不溶性无腐蚀铝钎剂可广泛地应用于航天，汽车，火车，化工，家用电器等行业。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本发明做进一步说明。其具体实施方案应该理解为仅为举例说明，而非任何方式限制本发明的范围。

实施例1：

(1)原料的选择