[发明专利]铝蜂窝板中温自反应钎焊方法

说明书

技术领域

本发明涉及不添加合金钎料的铝合金的中温自反应钎焊方法，特别是涉 及一种铝蜂窝板中温自反应钎焊方法。

背景技术

铝蜂窝板具有密度小，刚性大，稳定性好的特点，同时具有良好的隔音 隔热性能，在航空航天、交通运输和建筑装饰等领域有广泛的应用。传统铝 蜂窝结构普遍采用有机胶体粘接工艺，接头处只能形成物理结合，使铝蜂窝 结构的性能普遍受制于胶粘剂，其应用领域、工作环境和使用寿命等也受到 限制；而铝合金钎焊则可以在接头处形成冶金结合，且变形小、精度高，接 头的性能也优于胶粘接头。而现有的制备铝蜂窝板的钎焊工艺温度接近600 ℃，超过了大多数铝合金的过烧温度，而且会造成钎料溶蚀母材、母材严重 软化等问题，此外，钎焊时需采用炉中气氛保护或真空钎焊，钎焊成本较高。 因此，寻找钎焊制备铝蜂窝板的新方法已经是一个亟需解决的问题。

其中，本发明中使用的自反应钎剂是参照专利《一种适合薄板铝及铝合 金自钎剂材料》制备，专利号为201310513918.1。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明目的是提供一种铝蜂窝板中温自 反应钎焊方法，可以在不使用合金钎料的情况下，在570℃实现铝蜂窝板的 钎焊连接，解决了胶粘铝蜂窝板胶粘开裂以及现有钎焊铝蜂窝板钎焊温度过 高、钎料溶蚀母材等问题。

本发明采用的技术方案是提供一种铝蜂窝板中温自反应钎焊方法，该方 法是在不使用合金钎料且不采用气体保护或真空保护情况下，利用夹具将喷 涂了自反应钎剂的铝蜂窝芯条及铝合金面板装配固定为铝蜂窝板，然后在已 加热至570℃的箱式气氛炉中保温30min，进行钎焊连接，待炉温降至400 ℃后取出于空气中自然冷却，得到连接良好的铝蜂窝板；该方法包括有以下 步骤：

1)制作铝蜂窝芯夹具，将不锈钢板加工成四根框条，并在每框条两端各 开一个螺纹孔，利用螺栓螺母将四根框条首尾连接固定为方形，即为铝蜂窝 芯夹具，铝蜂窝芯夹具中心即可装配固定铝蜂窝芯，夹具具体尺寸根据铝蜂 窝芯尺寸设计确定。

2)制作铝蜂窝板夹具，将不锈钢板加工为两个夹具面板，并在每个夹具 面板四角开螺纹孔，同时利用螺栓螺母连接即可将铝蜂窝板结构固定在两个 夹具面板之间，夹具面板具体尺寸根据铝蜂窝板尺寸设计确定。

3)按照预定的正六边形蜂窝格子尺寸，将不锈钢板材加工为相啮合的两 个齿条，两齿条为上下半正六边形波纹条状齿部，再利用所述齿条将铝箔冲 压成预定尺寸的半正六边形波纹条，并裁剪为预定长度的半正六边形波纹 条，并将铝板按预定尺寸加工为铝合金面板。

4)将上述裁剪后的半正六边形波纹条及铝合金面板打磨，然后进行碱洗 和酸洗，最后用酒精冲洗，自然晾干备用。

5)将上述清洗后的半正六边形波纹条放入步骤1)所述的铝蜂窝芯夹具 中装配成正六边形铝蜂窝芯结构，并保证铝蜂窝芯结构中每一个蜂窝格子连 接处两侧的半正六边形蜂窝铝箔贴合紧密。

6)用酒精将自反应钎剂调和为悬浊液，均匀喷涂在上述装配好的铝蜂窝 芯结构的钎焊接头处及清洗后的铝合金面板上。

7)将上述均匀喷涂钎剂后的铝蜂窝芯与铝合金面板利用步骤2)所述的 铝蜂窝板夹具装配固定为铝蜂窝板结构。

8)将上述装配固定好的带夹具的铝蜂窝板结构放在已加热至570℃的箱 式气氛炉中保温30min进行钎焊，待炉温降至400℃左右时取出于空气中自 然冷却，并拆卸掉铝蜂窝板和铝蜂窝芯夹具，得到中温自反应钎焊的铝蜂窝 板。

本发明的有益效果是：

1)该工艺可以实现铝蜂窝板接头的冶金结合，克服了胶粘剂对蜂窝板性 能的制约，其抗拉强度、耐高温老化等性能有了明显的提高。经检测，实施 例1中的铝蜂窝板接头拉伸强度在90-110Mpa左右，且铝蜂窝芯接头在200 ℃老化36h后拉伸强度无明显下降，铝蜂窝板接头经3％NaCl溶液浸泡一个月 后接头强度无明显下降，其性能明显优于胶粘铝蜂窝结构，可在航空航天、 交通运输等领域有更大范围的应用。

2)该方法可以在中温段对铝蜂窝板接头实现钎焊连接，低于采用 NOCOLOK钎剂的钎焊温度，可防止母材过烧等情况。

3)该方法不使用合金钎料，避免了母材溶蚀和钎料预置困难等问题，而 且不采用气体保护及真空钎焊等复杂钎焊工艺，可以降低对钎焊设备、钎焊 工艺操作经验等的要求，在实际生产中更容易实现。