[发明专利]一种复合钎料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种复合钎料及其制备方法，属于钎焊技术领域。本发明的复合钎料包括钎料管、第一钎剂和第二钎剂；钎料管包括第一钎料层和第二钎料层，第二钎料层的内壁面与第一钎料层的外壁面贴合设置；第一钎料层为银基钎料层，第二钎料层含有锡元素、铟元素、镓元素中的任意一种或两种以上，第二钎料层的熔点低于第一钎料层；第一钎剂设于钎料管的管腔内，且与第一钎料层相匹配；第二钎剂设于钎料管外，且与第二钎料层相匹配。使用时，由于复合钎料的第二钎料层的熔点较低，流动性好，润湿铺展效果较好，而熔化的第二钎料层能溶解银基钎料层并与第二钎料层扩散合金化，从而大大降低银基钎料层的熔点，提高其流动性和润湿性，保证填缝效果。

技术领域

本发明涉及一种复合钎料及其制备方法，属于钎焊技术领域。

背景技术

银基钎料熔点适中、钎焊工艺性能优越，具有较高的钎焊强度、导电性和耐腐蚀性等，在航空航天、轨道交通、电子信息、制冷家电、超硬工具等行业应用广泛。银基钎料的主要合金元素是Ag、Cu、Zn、Cd等，为了进一步降低钎料的熔化温度范围，提高钎料的流动性和填缝能力，通常还加入Ga、In、Sn等调控钎料温度。但Ga、In、Sn等在钎料中的溶解度有限，且其极易与其它合金元素形成脆性化合物，造成轧制易脆断、拉拔难减径等，难以通过常规的加工方法成型。

发明内容

本发明的目的是提供一种复合钎料，能够在提高钎料的流动性和填缝能力的同时，不增加制备的难度。

本发明还提供了一种上述复合钎料的制备方法。

为了实现以上目的，本发明的复合钎料所采用的技术方案是：

一种复合钎料，包括钎料管、第一钎剂和第二钎剂；所述钎料管包括第一钎料层和第二钎料层，所述第二钎料层的内壁面与所述第一钎料层的外壁面贴合设置；所述第一钎料层为银基钎料层，所述第二钎料层为含有低熔点金属元素的钎料层，所述低熔点金属元素选自锡元素、铟元素、镓元素中的任意一种或两种以上，所述第二钎料层的熔点低于所述第一钎料层的熔点；所述第一钎剂，设于钎料管的管腔内，并与所述的第一钎料层相匹配；所述第二钎剂，设于钎料管外并覆盖所述钎料管外壁面，并与所述第二钎料层相匹配。

本发明的复合钎料在使用时，第二钎剂优先熔化流铺，随之第二钎料层熔化铺展，然后第一钎剂熔化流铺，最后高熔点的银基钎料层熔化铺展。由于第二钎料层的熔点较低，流动性好，所以其润湿铺展的效果较好，而熔化的第二钎料层能溶解银基钎料层并与第一钎料层的银基钎料扩散合金化，从而大大降低银基钎料层的熔点，提高其流动性和润湿性，保证填缝效果；其次，第二钎料层中含有锡元素、铟元素、镓元素中的一种或多种的低熔点金属元素时，可以减少甚至避免通过熔炼的方法在银基钎料层中添加上述低熔点金属元素，从而减少或避免上述低熔点金属元素与其它合金元素形成脆性化合物，进而保证银基钎料层的加工性能，使银基钎料层易于加工成型，因而本发明的复合钎料既可以提高锡、镓、铟等低熔点元素的含量，又能保证钎料的易加工性；另外，将低熔点的第二钎料层包覆在银基钎料层外，可以使第二钎料层更好地吸收热量，进而使第二钎料层更快熔化，提高钎焊效率；最后，第二钎剂为与第二钎料层相匹配的钎剂，第二钎剂的熔点低于第二钎料层，因而会先于第二钎料层熔化，这样不仅可以去除母材表面的氧化物，而且可以起到保护熔化的第二钎料层的作用，促进第二钎料层的润湿和铺展，而随着钎焊过程的进行以及温度的升高，第二钎剂逐渐失效，在银基钎料层熔化前，第一钎剂将进行熔化，以进一步去除母材表面的氧化物并保护熔化的第二钎料层和后续熔化的银基钎料层，即通过第二钎剂和第一钎剂的配合，可以起到很好地去膜和保护作用。

本发明的复合钎料将钎料、钎剂复合一体化，还可以解决传统钎料和钎剂分别添加时，工艺操作复杂、经验依赖度高、焊后钎剂残留多等难题，从而提高钎焊连接的稳定性和工件使用可靠性；同时还可以解决单独添加钎剂易出现无序散乱、低温流失、延时失效等问题，并且避免过量钎剂产生大量烟尘，从而严重污染环境、危害作业人员健康、导致职业病，降低安全隐患。

优选的，所述钎料管中低熔点金属元素总质量占钎料管质量的3-19.8％。