[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

说明书

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。本发明涉及一种不含钎剂的用于真空钎焊铝基复合材料的膏状钎料、制备方法及其使用方法。是为了解决箔状钎料对于形状复杂的构件，存在焊接装配与操作困难，不利于自动化生产，以及现有膏状钎料中钎剂在钎缝中无法排出，导致焊缝处产生电化学腐蚀，降低焊接接头性能的问题。本发明的膏状钎料由钎料合金粉和粘结剂混合而成，不含钎剂。制备方法包括制备钎料合金粉、制备粘结剂，将两者按比例混合，即得到不含钎剂的真空钎焊膏状钎料。使用方法是采用刷子将膏状钎料刷涂在复合材料表面然后放入真空炉中进行焊接。本发明在降低成本简化操作的同时提高了焊接接头的强度、气密性及安全可靠性。

技术领域

本发明涉及一种用于真空钎焊铝基复合材料的膏状钎料、制备方法及其使用方法。

背景技术

近年来，随着科学技术的发展，SiCp/Al复合材料受到越来越多研究者们的关注，SiCp/Al复合材料因其具有高比强度、高比模量、耐高温、耐腐蚀、耐磨损、导热性能好、线膨胀系数小、抗辐射能力强等优点,在航空航天、武器装备、电子工业、汽车、仪表等领域有着广泛的应用前景，尤其在相控阵雷达T/R模块电子封装领域，集轻质/导热/抗谐振为一体，受到格外的青睐。目前对于SiCp/Al复合材料的焊接，常采用的焊接方法为真空钎焊，然而目前用来焊接SiCp/Al复合材料的钎料多为箔状或带状钎料，由甩带或轧制工艺制备而成的箔状或带状钎料往往很脆，不利于工件的装夹，已经满足不了现代化焊接生产的要求。同时，对于一些形状较复杂不规则的待焊构件，膏状钎料使用方便、适应性较强、节省钎料、生产效率高，适用于自动化钎焊生产。通常，膏状钎料由钎料合金粉、钎剂及粘结剂三部分组成，钎剂的作用主要是在钎焊过程中起到破除复合材料表面氧化膜的作用，但在焊接的过程中钎剂往往不能完全排出，残留在钎缝中的钎剂会影响焊接接头的性能。因此研制一种不含钎剂的膏状钎料是必要的。

发明内容

本发明是为了解决现有膏状钎料中钎剂在钎缝中无法完全排出，从而导致焊接接头处产生电化学腐蚀，降低了焊接接头性能的问题，提供了不含钎剂的真空钎焊膏状钎料、制备方法及其使用方法。

本发明不含钎剂的真空钎焊膏状钎料按照质量分数由45％～60％的钎料合金粉和40％～55％的粘结剂组成；该膏状钎料中不含钎剂；所述钎料合金粉按照质量分数由6％～10％Mg、15％～20％Cu和70％～75％Al制备而成；所述粘结剂按照质量分数由75％～85％己二醇、8％～12％松香树脂、2％～6％正葵醇和1.5％～4％甘油组成；所述钎料合金粉的粒度小于49μm。

本发明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；