[发明专利]一种不含钎剂的真空钎焊膏状钎料、制备方法及其使用方法

权利要求书

1.不含钎剂的真空钎焊膏状钎料的制备方法，其特征在于不含钎剂的真空钎焊膏状钎料的制备方法是按以下步骤进行：

一、制备钎料合金粉：

①按照质量分数6％～10％Mg、15％～20％Cu和70％～75％Al称取铝镁合金、铜和铝作为原材料；所述铝镁合金中Mg的含量为50％；

②将铝先采用超声清洗10min～20min，再采用酒精清洗10min～15min，用吹风机将表面残留的酒精吹干，得到洁净的铝；将铜先放入5％～10％的HCl溶液中清洗10min～15min，再放入去离子水中清洗10min～15min，用吹风机将表面残留的液体吹干，得到洁净的铜；

③将感应熔炼炉内部及坩埚采用酒精擦拭干净，并用吹风机吹干，将洁净的铝和洁净的铜放入坩埚中；

④将坩埚转移至感应熔炼炉内，关闭炉门，打开机械泵对感应熔炼炉进行抽真空操作，当真空度达到1Pa～10Pa时，关闭机械泵；

⑤打开充气阀门，充入氩气，直到感应熔炼炉内部与外部压力一致；

⑥打开熔炼炉的加热装置，调节电流频率进行加热，加热至坩埚内的金属融化时，持续晃动坩埚摇杆使坩埚内熔化的金属混合均匀，当金属全部融化并混合均匀后关闭加热装置，将坩埚内金属溶液自然冷却1～3min，得到金属溶液；

⑦当金属溶液的颜色呈暗红色时，将金属溶液倒入放有铝镁合金的模具中，得到合金锭，再将合金锭放入坩埚中；

⑧重复两次步骤④～步骤⑥，将再次得到的金属溶液倒入模具中，得到柱状钎料合金；

⑨对柱状钎料合金进行切割，得到块状钎料；所述块状钎料的粒径小于3mm；

⑩将块状钎料先采用超声清洗15min～20min，再采用酒精清洗10min～15min，用吹风机将表面残留的酒精吹干，得到洁净的块状钎料；

采用酒精将低温行星式球磨机玛瑙球罐清洗干净并用吹风机吹干，将洁净的块状钎料按球料比为20:1放入玛瑙球罐中，然后在玛瑙球罐中倒入丙酮至覆盖玛瑙球，设置球磨参数为550r/min，球磨时间为20h～24h；得到丙酮与粉状钎料的混合溶液；

将丙酮与粉状钎料的混合溶液倒入干燥皿，放入真空干燥箱中烘干，真空度为-0.1Pa，温度设置为60℃，得到烘干后的钎料合金粉；

将烘干后的钎料合金粉过200目筛，得到粒度小于49微米的钎料合金粉；

二、制备粘结剂：

按照质量分数将75％～85％己二醇、8％～12％松香树脂、2％～6％正葵醇和1.5％～4％甘油倒入烧杯置于恒温水浴炉中，将温度调节至80～90℃，用玻璃棒不停搅拌，得到混合均匀的粘结剂；

三、混合：

按照质量百分比称取45％～60％钎料合金粉和40％～55％的粘结剂，然后放入真空搅拌机中，充分搅拌20min得到不含钎剂的真空钎焊膏状钎料；得到的不含钎剂的真空钎焊膏状钎料中还添加有过渡族元素，所述过渡族元素的添加量为0.1％～3.5％；所述过渡族元素为Ti，由钛铝合金提供，与洁净的铝和洁净的铜一起熔炼；所述钛铝合金中Ti的含量为10％；

不含钎剂的真空钎焊膏状钎料的使用方法是按以下步骤进行：

①、将待焊试样用电火花切割机切成20mm×10mm×2mm的片状试样，然后依次采用400#砂纸、600#砂纸、800#砂纸和1000#砂纸对待焊试样进行打磨，将打磨后的待焊试样先采用超声清洗15min～20min，再采用酒精清洗10min～15min，用吹风机将表面残留的酒精吹干，得到洁净的待焊试样；所述待焊试样为碳化硅颗粒增强铝基复合材料；

②、采用刷子将不含钎剂的真空钎焊膏状钎料刷涂在洁净的待焊试样表面，采用搭接的方式进行焊接，将搭接好的试样放置在304不锈钢夹具上并施加1.5MPa～2MPa的压力；

③、将装夹好的试样放入真空炉内进行焊接；设置工艺参数为：升温速率10℃/min，焊接温度580℃，保温时间为30min，真空度低于5×10^-4Pa，焊接完成后随炉冷却至180℃以下取出。

2.根据权利要求1所述的不含钎剂的真空钎焊膏状钎料的制备方法，其特征在于所述不含钎剂的真空钎焊膏状钎料还适用于SiCp/Al复合材料与可伐合金、高硅铝或其他铝合金的真空钎焊。

3.根据权利要求1所述的不含钎剂的真空钎焊膏状钎料的制备方法，其特征在于步骤三③中所述真空炉为真空管式炉。