[发明专利]一种适用于镁铝异种合金钎焊的钎料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于镁铝异种合金钎焊的钎料及其制备方法，具体属于钎料技术领域。

背景技术

目前，镁铝异种金属的焊接主要通过熔化焊中的电子束焊、磁脉冲焊、电阻点焊、TIG焊、MIG焊、激光焊、激光与电弧复合焊等,固态焊中的爆炸焊、普通摩擦焊、搅拌摩擦焊和真空扩散焊等。然而上述焊接方法存在着以下问题：①成本高；②焊接效率低；③焊缝强度低；④工艺复杂等。

钎焊主要是一种加热使熔点低于被连接材料的钎料金属熔化，母材不熔化，利用液态钎料的毛细填充作用填充焊缝，通过钎料与被连接材料的相互作用达到冶金结合的连接方式。与熔化焊相比,钎焊加热温度低，减小了对母材金属的组织、性能的影响，引起的应力和焊后变形小。钎焊可以实现尺寸精密，装配度要求较高,形状复杂的焊件的连接。钎焊的生产效率高，可以同时完成多零件多焊缝的连接，工艺过程简单，易于实现自动化。因此，考虑将钎焊用于镁铝异种金属的焊接中。但是由于镁的活性高，使钎焊不易实现，因此对镁铝异种金属钎焊所用的钎料提出了很高的要求。

目前，美国焊接学会编写的《钎焊手册》列举的目前可用于镁铝合金钎焊的商业钎料有：BMg-1，BMg-2以及MC3。其中MC3为日本标准的钎料，但这三种钎料熔点较高(604～627℃)，配以的钎剂熔点也较高(约538℃)，超过大多数镁合金的熔点及燃点温度。此外，镁铝合金间还易生成脆性的金属间化合物，影响接头性能。因此，发明一种新的适用于镁铝异种合金钎焊的钎料，能够有效解决上述缺陷，显得尤为必要。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种适用于镁铝异种合金钎焊的钎料，能够改善镁铝合金间的接头性能；该钎料的制备方法简单易操作。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种适用于镁铝异种合金钎焊的钎料，为(25～35)Mg-(25～35)Al-(20～30)Zn-(20～30)Sn。其中，各组分含量为：Mg：25～35wt％；Al：25～35wt％；Zn：20～30wt％；Sn：20～30wt％。

优选地，前述钎料为30Mg-30Al-20Zn-20Sn。其中，各组分含量为：Mg：30wt％；Al：30wt％；Zn：20wt％；Sn：20wt％。

前述适用于镁铝异种合金钎焊的钎料的制备方法，包含以下步骤：(1)配置原料；(2)熔炼。

前述制备方法，具体包含以下步骤：

(1)配置原料：按照比例取各组分金属，放入坩埚中；

(2)熔炼：将坩埚放入真空炉中，抽真空后通入氩气，设置炉温，保温30min～2h后，随炉冷却至室温，即得。

进一步地，前述制备方法，还包括步骤(3)甩带：将步骤(2)所得钎料放入真空甩带机中，抽真空后通入氩气，设置甩带速度运行，得薄带状钎料。

前述制备方法，步骤(2)中，设置炉温为700℃～800℃。

优选地，前述制备方法，步骤(2)中，设置炉温为750℃。

前述制备方法，步骤(3)中，设置甩带速度为400r/min～600r/min。

优选地，前述制备方法，步骤(3)中，设置甩带速度为500r/min。

前述制备方法，步骤(3)中，运行时间为15min～30min。

本发明的适用于镁铝异种合金钎焊的钎料，为(25～35)Mg-(25～35)Al-(20～30)Zn-(20～30)Sn。其中，各组分含量为：Mg：25～35wt％；Al：25～35wt％；Zn：20～30wt％；Sn：20～30wt％。

图1是本发明的钎料制备和焊接的流程图。如图1所示，先制备钎料，具体包含以下步骤：

(1)配置原料：按照比例取各组分金属，放入坩埚中；

(2)熔炼：将坩埚放入真空炉中，抽真空后通入氩气，设置炉温为700℃～800℃，保温30min～2h后，随炉冷却至室温，即得。

在进行焊接前，将制备好的钎料先进行甩带处理，即将步骤(2)所得钎料放入真空甩带机中，抽真空后通入氩气，设置甩带速度为400r/min～600r/min，运行15min～30min，得薄带状钎料。

用薄带状钎料进行钎焊，包括以下步骤：先将薄带状的钎料平铺在镁铝合金间，并通过铁夹将其固定；将固定好的镁铝合金及钎料放入真空炉中，抽取真空并通入氩气，设置温度为高于钎料熔点20℃～30℃，保温20min，随炉冷却到室温后将其取出，焊接完成，得到成品。