[发明专利]一种含铜的铝合金/不锈钢熔钎焊钎剂

说明书

技术领域

本发明涉及焊接技术，具体涉及一种含铜的铝合金/不锈钢熔钎焊钎剂。

背景技术

随着科技的日益进步和国民经济建设的不断发展，社会对制造设备质轻环保的要求也与 日俱增。近年来，不锈钢和铝合金异种金属的复合件凭借铝合金质量轻、比强度高以及不锈 钢不但在低温下能保持足够的塑性和韧性，还具有较好的强度的综合性能优势，展现了推动 制造业节能安全的发展潜能。但铝和钢存在热物理性能差异大和固溶度较低的问题，在电弧 加热过程中，液态钎料在不锈钢表面润湿铺展性差，导致Al-Fe脆性化合物迅速生长，很难 实现有效的连接，使铝/钢异种金属的优质连接相对困难。

目前，熔钎焊成为异种金属连接领域中的热门研究方法。国内外许多焊接工作者对此从 焊接材料、焊接工艺、界面层控制等方面展开了研究，推动了铝/钢结构件在实际生产中的运 用。铝/钢异种金属熔钎焊通常是以电弧为热源对母材及填充材料进行加热，在钢侧实现钎焊， 在铝合金侧实现熔焊，焊接接头具有熔焊和钎焊的双重特性。

研究发现，通过在母材表面预涂钎剂、在钎料中添加适量合金元素或者在不锈钢侧镀金 属层均能较好的促进钎料的润湿铺展，改善接头性能。但镀层工艺复杂且成本高，不易实现 推广。常用的涂层钎剂为无腐蚀性的Nocolok钎剂，即KAlF₄+K₃AlF₆共晶粉末(KAlF₄-K₃AlF₆共晶粉末)，然而单一的Nocolok钎剂润湿铺展效果有限，焊接过程性能不稳定，如果在 Nocolok钎剂中添加适量的合金元素及氟化物，可提高钎料在不锈钢侧的铺展性，抑制界面 脆性金属间化合物的生长，提高接头强度。

发明内容

本发明的目的在于提拔供一种含铜的铝合金/不锈钢熔钎焊钎剂，通过在不锈钢和铝合金 侧涂刷该种钎剂，促进铝合金和钎料在不锈钢侧的铺展，改变铝合金和不锈钢熔钎焊界面组 织的种类及结构，改善致密度，进一步提高了铝合金/不锈钢的连接强度。

为实现上述目的，本发明所采用的方案是：一种含铜的铝合金/不锈钢熔钎焊钎剂，其特 征在于由KAlF₄+K₃AlF₆共晶粉末、Zn粉、Sn粉、Cu粉、K₂SiF₆粉末和KBF₄粉末混合而成，各 原料所占重量百分比(单位：wt％)为：KAlF₄+K₃AlF₆共晶粉末44％～61％，Zn粉5％～10％，Sn 粉10％～20％，Cu粉10％～20％，K₂SiF₆粉末2％～8％，KBF₄粉末2％～8％，各原料所占重量百分 比总数为100％。

所述的KAlF₄+K3AlF₆共晶粉末由K₃AlF₆和KAlF₄混合而成，各原料所占重量百分比为(单 位：wt％)：K₃AlF₆(六氟铝酸钾)28％，KAlF₄(四氟铝酸钾)72％。

本发明是在KAlF₄+K₃AlF₆共晶粉末的基础上复合加入适量的Zn、Sn、Cu合金粉末，辅加 少量可以提高界面活性的K₂SiF₆和具有排气除渣功效的KBF₄，使得界面组织及性能得到改善。