[发明专利]一种铝合金蜂窝板钎焊用扩散连接剂以及扩散钎焊方法

说明书

本发明涉及一种铝合金蜂窝板钎焊用扩散连接剂以及扩散钎焊方法，扩散连接剂中各组分质量百分比为：Ga‑In共晶液体合金80‑90%和Si粉10‑20%。将扩散连接剂涂覆在蜂窝芯条和上下面板的待焊面，装配后置于网带式连续钎焊炉内进行加热，得到铝合金蜂窝板。利用本发明的活性连接剂能实现铝合金蜂窝板之间高可靠、高致密、无钎料以及无钎剂的连接。

技术领域

本发明涉及铝合金蜂窝板钎焊技术领域，具体涉及一种铝合金蜂窝板钎焊用扩散连接剂以及扩散钎焊方法。

背景技术

铝蜂窝板具有密度小，刚性大，稳定性好的特点，同时具有良好的隔音和隔热性能，在航空航天、交通运输和建筑装饰等领域有广泛的应用。传统铝蜂窝结构普遍采用有机胶体粘接工艺，接头处只能形成物理结合，使铝蜂窝结构的性能普遍受制于胶粘剂，其应用领域、工作环境和使用寿命等也受到限制；而铝合金蜂窝板的钎焊则可以在接头处形成冶金结合，且变形小、精度高，接头的性能也优于胶粘接头。然而，现有铝合金蜂窝板的钎焊工艺温度接近600℃，超过了大多数铝合金的过烧温度，而且会造成钎料溶蚀母材、母材严重软化等问题，此外，钎焊时还需采用炉中气氛保护或真空钎焊，钎焊成本较高。因此，寻找钎焊制备铝合金蜂窝板的新方法已经是一个亟需解决的问题。

中国专利《适合薄板铝及铝合金钎焊的自钎剂材料及制备方法》，公告号CN103659054B公开了一种自钎剂材料，不需要额外使用钎料，解决了钎料队母材的溶蚀和溶液问题。但是该自钎剂存在以下几个问题：（1）该自钎剂材料含有ZnCL₂和SnCL₂这两种强腐蚀性成分，材料不具有无腐蚀特性；（2）该自钎剂材料是依靠高温下与Al发生传质作用析出少量的Zn、Sn、Ge等形成共晶Zn-Al钎料，实现铝合金的钎焊连接，连接过程温度较高，需在570℃下实现焊接；（3）该连接过程中有Sn，Sn易引发焊点产生晶间腐蚀，且使接头强度降低。

发明内容

本发明的目的是为解决上述技术问题的不足，提供一种铝合金蜂窝板钎焊用扩散连接剂以及扩散钎焊方法。借助扩散反应原理，利用本发明的扩散连接剂能实现铝合金蜂窝板之间高可靠、高致密、无钎料以及无钎剂的连接。

本发明为解决上述技术问题的不足，所采用的技术方案是：一种铝合金蜂窝板钎焊用扩散连接剂，各组分质量百分比为：Ga-In共晶液体合金80-90%和Si粉10-20%。

作为本发明铝合金蜂窝板钎焊用扩散连接剂的进一步优化：所述Si粉的粒度范围为300-400目，纯度大于99%。

作为本发明铝合金蜂窝板钎焊用扩散连接剂的进一步优化：将Si粉加入Ga-In共晶液体合金，搅拌均匀制成膏状扩散连接剂。

一种铝合金蜂窝板的扩散钎焊方法：将扩散连接剂涂覆在蜂窝芯条和上下面板的待焊面，装配后置于网带式连续钎焊炉内进行加热，得到铝合金蜂窝板。

作为本发明铝合金蜂窝板的扩散钎焊方法的进一步优化：具体包括以下步骤：

1）将蜂窝芯条和铝合金上下面板的待焊面清理干净，并在待焊面上涂覆扩散连接剂；

2）将涂覆完扩散连接剂的蜂窝芯条和铝合金上下面板装配成铝合金蜂窝板，施加压力并置于网带式连续钎焊炉内，在480-500℃温度下加热2-3min；

3）待炉温降至室温后，将铝合金蜂窝板取出，得到焊接完成的铝合金蜂窝板。

作为本发明铝合金蜂窝板的扩散钎焊方法的进一步优化：所述步骤（1）中的涂覆工艺为刷涂或喷涂。

作为本发明铝合金蜂窝板的扩散钎焊方法的进一步优化：所述扩散连接剂的涂覆厚度为2-3μm。

作为本发明铝合金蜂窝板的扩散钎焊方法的进一步优化：铝合金蜂窝板装配完成后施加5-8MPa的压力并置于网带式连续钎焊炉内。

本发明的扩散连接剂及扩散钎焊方法具有以下有益效果：