[发明专利]自钎焊铝合金板材、发热盘、复合锅底和它们的制造方法

说明书

本发明公开了一种自钎焊铝合金板材、电热水壶发热盘、复合锅底及它们的制造方法。该合金板材包括1.80％～3.35％的硅、主体元素铝和杂质元素。所述自钎焊铝合金板材的制造方法为，将1.80％～3.35％合金元素硅加入到铝液中熔炼形成自钎焊铝合金，该合金经铸造和多道次轧制(或多道次轧制+退火)加工后，形成含一定比例铝硅共晶相的板材。钎焊时，在钎剂和焊缝间隙的毛细作用下，自钎焊铝合金板材表层的共晶相熔化流动，填充焊接面间隙，实现自钎焊过程，从而可以应用于电热水壶发热盘和复合锅底的焊接，免去钎料(铝硅粉末或铝硅焊片)的使用，有效解决现有钎料粉末焊接和焊料片焊接存在工序复杂、焊渣多、工人工作环境差和成本高的问题，便于实现自动化。

技术领域

本发明主要涉及自钎焊铝合金板材、电热水壶发热盘、复合锅底及它们的制造方法，尤其涉及一种用于电热水壶发热盘和复合锅底钎焊所用的自钎焊铝合金板材。

背景技术

电热水壶、复合底锅等生活电器采用电发热管、电磁作为加热热源，热量通过铝合金底板均匀传热到不锈钢或者铝合金容器内，从而达到加热水和食物的目的。例如电热水壶发热盘钎焊方法是将不锈钢底片、铝合金板与发热管焊接到一起，焊接采用4000系铝合金粉末钎料、铝焊膏或者4000系铝合金钎料片，通过氨分解气体保护钎焊或者高频焊，在助焊剂的作用下，钎料熔化填充焊缝，使不锈钢底片、铝合金板与发热管之间形成冶金钎焊连接。

但是以上的铝合金电发热盘钎焊方法存在以下缺陷：1)焊缝质量不高，导热效果差。由于钎料是粉末颗粒，其表面积大，单位体积的氧化表面积增加，造成钎焊焊接会产生冶金夹渣，钎焊面有大量疏松、气孔存在，且粉末钎料采用撒粉模式，焊接表面沉积不均匀，焊接质量不稳定。焊缝里的疏松、夹渣、气孔导致传热效率较低，消费者使用期间浪费电能，不利于节能减排。2)助焊剂的过量使用不利于铝合金回收，且破坏环境。由于粉末钎料需要大量钎剂包裹粉末钎料，造成钎焊冶金夹渣多，未来回收时，铝合金回收率低；助焊剂的多余残留对环境也有一定破坏，即使采用焊料片作为焊料，也由于焊料片两面均需涂敷助焊剂，钎剂的用量较大，焊渣较多。3)焊接成本高。粉末钎料比表面积大，需要更多的钎剂去除粉末表面氧化皮，钎焊过程吸热大，降低了钎焊速度，焊接成本高。4)工序复杂，工人工作环境差。粉末钎料的撒粉方式极大地恶化工人的工作环境。

因此，有必要提出一种新的发热盘技术，以至少解决上述问题之一。

发明内容

有鉴于上述背景技术的至少一个缺陷，本发明提供了一种自钎焊铝合金板材。

本发明所述的自钎焊铝合金板材包括1.80％～3.35％重量百分比的硅、主体元素铝和杂质元素；所述自钎焊铝合金板材表层铝硅共晶相，在加热和钎剂的作用下，所述铝硅共晶相能够熔化流动，在焊缝的毛细作用下，填充焊接面间隙，实现自钎焊过程。

所述杂质元素包括以重量百分比计的下列元素：铁≤0.80％；其他不可避免的杂质元素总量≤0.15％，其中单个该其他不可避免的杂质元素含量≤0.05％。

所述杂质元素还包括下列元素之一或它们的组合，以重量百分比计：铜≤0.50％；锰≤1.15％；镁≤0.60％；锌≤0.80％；钛≤0.20。

根据本发明的另一方面，还提供一种制造自钎焊铝合金板材的方法，包括如下步骤：将重熔用铝锭和/或99.70品位电解铝液进行熔炼，使得该熔融态的铝液含1.80％～3.35％的硅，并进行精炼、变质、晶粒细化、除气、过滤处理；所述晶粒细化使用细化剂为铝钛硼晶粒细化剂；对所述合金进行铸造和轧制成型。

此外，本发明还提供一种电热水壶发热盘，所述电热水壶发热盘包括介于不锈钢底片和发热管之间起导热作用的铝合金底板，所述铝合金底板由上述自钎焊铝合金板材制成。

在用作所述电热水壶的铝合金底板时，所述自钎焊铝合金板材的厚度≥1.0mm。这个厚度可以保证钎焊后均匀有效导热。