[发明专利]一种锌铝钎料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种锌铝钎料及其制备方法，属于钎焊技术领域。本发明的锌铝钎料，包括金属基材和金属覆层，所述金属覆层覆盖所述金属基材；所述金属基材为纯锌基材或锌合金基材，所述锌合金基材中Zn元素的质量百分含量不低于78％；所述金属覆层为纯铝覆层或铝合金覆层，所述铝合金覆层中Al元素的质量百分含量不低于86.5％。本发明的锌铝钎料，通过钎料中锌和部分或全部的铝分开设于不同部位，可以提高锌铝钎料的塑性和延展性，减少锌铝钎料的加工过程产生的开裂，并提高锌铝钎料的成品率。本发明的锌铝钎料在钎焊过程中具体通过低熔化温度锌或锌合金溶蚀铝或铝合金原位形成锌铝钎料。

技术领域

本发明涉及一种锌铝钎料及其制备方法，属于钎焊技术领域。

背景技术

铜及其合金具有优良的导电性、导热性、耐蚀性和较高的强度，广泛应用于制冷、电力、电子、航空航天等领域。但是，近年来铜资源日益短缺，铜价居高不下，严重阻碍了铜在这些领域的应用。而铝在地壳中储量极其丰富，价格仅为铜的30％左右，同时具有良好的导电、导热性能和轻质等优点，铝被认为是较为理想的铜替代材料。在实际生产中，为充分发挥铜和铝各自的性能优势，谋求最好的技术经济性，常常是铜、铝共同使用。铜-铝异种金属连接对节约稀少的铜资源和零部件的轻量化设计具有十分重要的意义。

铜、铝两种元素在化学元素周期表中相距较远，其物理化学性能差异较大，而物理化学性能的差异必然对铜-铝异种金属钎焊性造成重要影响，选择合适的钎焊材料对实现铜铝异种金属之间的可靠连接至关重要。锌铝钎料的共晶点温度为382℃，可根据铝含量的不同，钎料熔化温度可控制在380～500℃之间，显著低于铝合金母材熔化温度，较好地解决了铝硅钎料由于本身熔化温度过高造成铝合金母材过烧及软化问题。锌铝钎料的密排六方结构具有较强的形变各向异性，使得锌铝合金在常温下的塑性和延展性能力很差，室温条件下轧制容易裂边，成品率较低。另外，锌铝钎料带强度较低，配合无腐蚀性钎剂氟铝酸铯形成锌铝药芯钎料时，成品率不到50％，对于带状锌铝钎料中含铜、硅等元素的药芯钎料，成品率更低。

发明内容

本发明的目的是提供一种锌铝钎料，能够提高锌铝钎料的塑性和延展性。

本发明还提供了一种锌铝钎料的制备方法。

为了实现以上目的，本发明的锌铝钎料所采用的技术方案是：

一种锌铝钎料，包括金属基材和金属覆层；所述金属覆层覆盖所述金属基材；所述金属基材为纯锌基材或锌合金基材，所述锌合金基材中Zn元素的质量百分含量不低于78％；所述金属覆层为纯铝覆层或铝合金覆层，所述铝合金覆层中Al元素的质量百分含量不低于86.5％。

本发明的锌铝钎料，通过钎料中锌和部分或全部的铝分开设于不同部位，可以提高锌铝钎料的塑性和延展性，减少锌铝钎料的加工过程产生的开裂，并提高锌铝钎料的成品率和抗拉强度。相较于传统带状锌铝钎料，本发明的锌铝钎料的生产效率可以得到大幅提高。本发明的锌铝钎料在钎焊过程中具体通过低熔化温度锌或锌合金不断溶蚀铝或铝合金原位形成锌铝钎料，并且可以根据钎焊的加热温度以及采用的钎剂对锌铝合金或铝合金的成分进行调整。

优选的，所述铝合金覆层含有Si、Mn中的一种或两种。优选的，所述铝合金覆层含有Si时，铝合金覆层中Si元素的质量百分含量不高于12％。优选的，所述铝合金覆层的含有Mn时，铝合金覆层中Mn元素的质量百分含量不高于1.5％。

优选的，所述铝复合金覆层为3系铝合金覆层或4系铝合金覆层。

优选的，所述锌合金基材为锌铝合金基材。所述锌铝合金基材中Al元素的质量百分含量不高于22％。

可以理解的是，金属覆层覆盖所述金属基材时，既可以覆盖所述金属基材的部分表面，也可以覆盖金属基材的全部表面。优选的，所述金属覆层包覆所述金属基材。通过采用塑性和延展性好的铝或铝合金覆层对塑性和延展性差的金属基材的包覆可以对锌或锌合金的塑性流变进行控制，减少开裂，并提高锌或锌合金的塑性和抗拉强度。