[发明专利]适用于铝钢钎焊的钎剂

说明书

技术领域

本发明属于非金属材料类的钎焊材料领域，具体涉及一种可钎焊铝-钢、铝-铜及铝-铝的含有氟化锌活性剂的铯铷钎剂。

背景技术

航空航天、汽车、轨道交通、家电等行业的快速发展，铝-铝结构大量采用。与此同时，铜与铝合金、钢与铝合金的复合结构的应用需求越来越多，铝-铜、铝-钢金属复合材料的结构已经在轨道交通、汽车、家电等领域得到了广泛的应用。但是，铝-钢、铝-铜异种金属材料的焊接“连接”问题，仍然存在许多尚未完全解决的难题。

本申请人进行了文献检索，在已公开的中国专利文献中，如CN201310445105.3推荐的“一种不锈钢与铝钎焊用的新型钎剂”， 其组成成分包括：四氟铝酸钾+六氟铝酸钾（KAlF₄+K₃AlF₆）共晶体、氟化锌（ZnF₂）、氟化铜（CuF₂）、氟化锡（SnF₄）。这种钎剂虽然通过添加氟化锌（氟化锌(ZnF₂)加入量为0.6~1.8%）、氟化铜和氟化锡对KAlF₄+K₃AlF₆进行改性，从而达到能够钎焊不锈钢与铝，但是其说明书等技术文件中并未给出该钎剂所“匹配”的钎料以及钎焊接头的力学性能（比如抗拉强度或抗剪强度）。此外，其说明书等技术文件中也未提及是否能够钎焊铝-铜异种材料，因此其存在许多有待改进之处，特别是氟化锌(ZnF₂)加入量为0.6~1.8%，其焊后残渣具有一定的腐蚀性，破坏了KAlF₄+K₃AlF₆这类无腐蚀性钎剂的原有特征；CN201410076059.9公开了一种“可钎焊铝钢及铝铜的含铯铷的钎剂”，其特征是按摩尔数配比：0.01摩尔（即mol，下同）～0.56摩尔的氟化铷（RbF），0.15摩尔～0.58摩尔的氟化铯（CsF），0.001摩尔～0.25摩尔的氢氧化铝（Al(OH)₃），0.001摩尔～0.2摩尔的氟化钾（KF），0.002摩尔～0.05摩尔的氟化镓（GaF₃），0.001摩尔～0.025摩尔的氟化锂（LiF），0.001摩尔～0.025摩尔的氟化硼（BF₃），余量为氟化铝（AlF₃）。其中GaF₃与LiF、BF₃之间的摩尔比为GaF₃︰LiF︰BF₃ = 2︰1︰1。但是其配方过于复杂，生产时品质控制非常困难，仍有待改进。

CN201410752345.2公开了一种含氧化镓的铯铷钎剂，其特征在于按摩尔数以一摩尔计配比是：0.12摩尔~0.5摩尔的氟化铷(RbF)，0.12摩尔~0.5摩尔的氟化铯(CsF)，0.001摩尔~0.2摩尔的氧化铝(Al₂O₃)，0.001摩尔~0.02摩尔的氟化钾(KF)，0.0001摩尔~0.02摩尔的氧化镓(Ga₂O₃)，0.159摩尔~0.479的氟化铝(AlF₃)。该发明虽然能够能同时满足“铝-铜”、“铝-钢”以及“铝-铝”钎焊要求且具有高活性，但是，其氟化铷(RbF)含量高达0.12摩尔~0.5摩尔，价格昂贵，无法满足激烈竞争的制造业对消耗材料“质优价廉”的需要。