專利名稱：一種新型含釬劑鋁合金焊絲及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型含釬劑鋁合金焊絲及其制備方法，屬于釬焊材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近年來，隨著汽車、空調(diào)、制冷行業(yè)的迅速發(fā)展，以鋁代銅、以鋁代鋼取得可喜進 展。鋁質(zhì)制冷配件，尤其是鋁合金管接頭和接插件的火焰釬焊被廣泛應(yīng)用。這種焊接接頭 采用火焰釬焊時必須在焊絲或工件表面涂上助焊劑，用來去除鋁表面氧化物。目前，采用鋁 合金焊絲輔之外加助焊劑的火焰釬焊法具有助焊劑添加量和添加時間不易控制的缺點。為 解決這一問題，有人提出采用管狀藥芯焊絲作為自釬劑焊接材料。這種方法雖然可以解決 助焊劑添加困難的問題，但此種管狀藥芯焊絲的縫隙容易吸潮、芯部粉末容易散落、以及芯 部助焊劑和外部金屬組成不夠均勻的缺點，從而影響焊接質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
針對目前普通焊絲和管狀藥芯焊絲存在的上述問題，有人提出用粉末冶金的方法 將釬料和釬劑均勻混合壓制成毛坯，然后用熱擠壓的方法制造含釬劑鋁合金焊絲。然而僅 用熱擠壓的方法所需擠壓力很大，擠壓速度非常慢，易產(chǎn)生裂紋，表面質(zhì)量不佳。所能擠出 的焊絲擠壓比非常較小，而且要制備比較細的焊絲，僅靠擠壓難以實現(xiàn)。本發(fā)明的目的在于 解決現(xiàn)有制造技術(shù)的上述問題，提供一種新型含釬劑鋁合金焊絲及其制備方法。本發(fā)明的一種新型含釬劑鋁合金焊絲，其特征在于它是由混合均勻的鋁硅釬料 粉末和氟化物釬劑粉末組成，鋁硅釬料粉末含量為93 % 85 %，氟化物釬劑粉末含量為 7% 15% ；所述的鋁硅釬料粉末中鋁含量為88%，硅含量為12% ；所述的氟化物釬劑粉末 為由KF-A1F3系構(gòu)成的氟鋁酸鉀混鹽，其中A1F3和KF的摩爾比為44. 5 55. 5 ；所述的鋁 硅釬料粒度為-45+105 u m,所述的氟化物釬劑粉末粒度為-25+45 u m。上述含量為重量百 分比。上述含釬劑鋁合金焊絲直徑2mm。本發(fā)明所述的一種新型含釬劑鋁合金焊絲制備方法如下(1)粉末冶金_熱擠壓_拉拔法步驟一，將配制好的Al-Si合金在感應(yīng)爐中加熱熔化、精煉和脫氣，金屬液流經(jīng)漏 嘴流入噴霧裝置中，被高壓氣體破碎后的金屬液滴直接噴入距離噴嘴約200mm的高壓水流 中，經(jīng)冷卻后，Al-Si粉末漿料流經(jīng)篩網(wǎng)，過濾掉粗大的金屬及雜物，流入高速旋轉(zhuǎn)的甩干機 中進行脫水處理，經(jīng)烘干、過篩制得粒度為-45+105 u m的球形粉末；步驟二，將定量摩爾比為44. 5 55.5的A1F3*KF均勻混合，放入干鍋加熱至 550°C，使其熔融，保溫20min，然后冷卻至室溫。用機械研磨法將冷卻后的助焊劑研磨至粒 度為-25+45 y m ；步驟三將步驟一和步驟二制備的鋁硅釬料粉末和氟化物釬劑粉末按質(zhì)量比 93 7 85 15均勻混合，然后真空包裝備用；步驟四，將均勻混合的粉末用冷等靜壓機在150MP 250MP壓制5min，然后放入10_2Pa真空燒結(jié)爐中，在400°C 500°C下燒結(jié)2 4小時成直徑40mm的毛坯，隨爐冷卻至
室溫；步驟五，將步驟四制成的毛坯放在100噸的熱擠壓機上以擠壓比64 1，擠壓速度 2. 2m/min，擠壓溫度350°C 450°C擠出直徑為5mm的線坯；步驟六，將線坯在圓盤拉絲機上以牽引速度3. 7m/min經(jīng)過多道次減徑為2mm的焊 絲，然后表面脫脂處理為成品焊絲。(2)粉末冶金_熱擠壓_旋鍛法與(1)方法不同的是步驟六，將線坯在旋鍛機上以進給速度5m/min經(jīng)過多道次 減徑為2mm的焊絲，然后表面脫脂處理為成品焊絲。較直接用熱擠壓法而言，采用熱擠壓-冷拉拔的方法制造焊絲有如下幾個優(yōu)點
1、表面質(zhì)量高，少劃痕；2、能加工成比較細的焊絲；3、所需擠壓力比較小。除繼承前者優(yōu)點 外，采用熱擠壓-旋鍛的方法制造焊絲更有如下幾個優(yōu)點1、表面精度高；2、不需在道次之 間用碾頭機，可縮短加工時間；3、材料利用率高，減少廢料處理。這兩種方法制造的鋁焊絲可用于施工現(xiàn)場作鋁合金的火焰釬焊，可用于爐中釬 焊，也可用于對焊接質(zhì)量要求不高的鋁薄板及鑄件的補焊。經(jīng)檢驗，焊接工藝性能良好，焊 前不用添加焊劑，焊后不需清理，方便省事。
具體實施例實施例1:步驟一，將配制好的Al-Si合金在感應(yīng)爐中加熱熔化、精煉和脫氣，金屬液流經(jīng)漏 嘴流入噴霧裝置中，被高壓氣體破碎后的金屬液滴直接噴入距離噴嘴約200mm的高壓水流 中，經(jīng)冷卻后，Al-Si粉末漿料流經(jīng)篩網(wǎng)，過濾掉粗大的金屬及雜物，流入高速旋轉(zhuǎn)的甩干機 中進行脫水處理，經(jīng)烘干、過篩制得粒度為-45+105 u m的球形粉末；步驟二，將定量摩爾比為44. 5 55.5的A1F3*KF均勻混合，放入干鍋加熱至 550°C，使其熔融，保溫20min，然后冷卻至室溫。用機械研磨法將冷卻后的助焊劑研磨至粒 度為-25+45 y m ；步驟三，將步驟一和步驟二制備的鋁硅釬料粉末和氟化物釬劑粉末按質(zhì)量比 93 7均勻混合，然后真空包裝備用；步驟四，將均勻混合的粉末用冷等靜壓機在150Mp壓制5min，然后放入10_2Pa真 空燒結(jié)爐中，在400°C下燒結(jié)2小時成直徑40mm的毛坯，隨爐冷卻至室溫；步驟五，將步驟四制成的毛坯放在100噸的熱擠壓機上以擠壓比64 1，擠壓速度
2.2m/min，擠壓溫度350°C擠出直徑為5mm的線坯；步驟六，將線坯在圓盤拉絲機上以牽引速度3. 7m/min經(jīng)過4道次 (5 - 4.11 - 3. 78 - 2. 48 - 2mm)減徑為2mm的焊絲，然后表面脫脂處理為成品焊絲。實施例2與實施例1不同的是步驟三，將步驟一和步驟二制備的鋁硅釬料粉末和氟化物 釬劑粉末按質(zhì)量比85 15均勻混合，然后真空包裝備用；步驟四，將均勻混合的粉末用冷等靜壓機在250Mp壓制5min，然后放入10_2Pa真 空燒結(jié)爐中，在500°C下燒結(jié)2小時成直徑40mm的毛坯，隨爐冷卻至室溫；
步驟五，將步驟四制成的毛坯放在100噸的熱擠壓機上以擠壓比64 1，擠壓速度 2. 2m/min，擠壓溫度450°C擠出直徑為5mm的線坯；步驟六，將線坯在圓盤拉絲機上以牽引速度3. 7m/min經(jīng)過4道次 (5 — 4. 25 — 3. 25 — 2. 56 — 2mm)減徑為減徑為2mm的焊絲，然后表面脫脂處理為成品焊絲。實施例3其他同實施例1，與實施例1不同的是步驟六，將線坯在旋鍛機上以進給速度5m/ min經(jīng)過3道次(5 — 4. 15 — 2. 56 — 2mm)減徑為2mm的焊絲，然后表面脫脂處理為成品焊絲。實施例4其他同實施例2，與實施例2不同的是步驟六，將線坯在旋鍛機上以進給速度5m/ min經(jīng)過3道次(5 — 3. 98 — 2. 78 — 2mm)減徑為2mm的焊絲，然后表面脫脂處理為成品焊絲。
權(quán)利要求
一種新型含釬劑鋁合金焊絲，其特征在于，它是由混合均勻的鋁硅釬料粉末和氟化物釬劑粉末組成，鋁硅釬料粉末含量為93％～85％，氟化物釬劑粉末含量為7％～15％；所述的鋁硅釬料粉末中鋁含量為88％，硅含量為12％；所述的氟化物釬劑粉末為由KF AlF3系構(gòu)成的氟鋁酸鉀混鹽，其中AlF3和KF的摩爾比為44.5∶55.5；所述的鋁硅釬料粒度為 45+105μm，所述的氟化物釬劑粉末粒度為 25+45μm，上述含量為重量百分比。
2.權(quán)利要求1所述的一種新型含釬劑鋁合金焊絲，其特征在于，含釬劑鋁合金焊絲直 徑為2mmo
3.一種新型含釬劑鋁合金焊絲制備方法，其特征在于，包括以下步驟步驟一，將配制好的Al-Si合金在感應(yīng)爐中加熱熔化、精煉和脫氣，金屬液流經(jīng)漏嘴流 入噴霧裝置中，被高壓氣體破碎后的金屬液滴直接噴入距離噴嘴200mm的高壓水流中，經(jīng) 冷卻后，Al-Si粉末漿料流經(jīng)篩網(wǎng)，過濾掉粗大的金屬及雜物，流入高速旋轉(zhuǎn)的甩干機中進 行脫水處理，經(jīng)烘干、過篩制得粒度為-45+105 u m的球形粉末；步驟二，將定量摩爾比為44. 5 55.5的A1F3和KF均勻混合，放入干鍋加熱至550°C， 使其熔融，保溫20min，然后冷卻至室溫。用機械研磨法將冷卻后的助焊劑研磨至粒度 為-25+45u m ；步驟三將步驟一和步驟二制備的鋁硅釬料粉末和氟化物釬劑粉末按質(zhì)量比93 7 85 15均勻混合，然后真空包裝備用；步驟四，將均勻混合的粉末用冷等靜壓機在150Mp 250Mp壓制5min，然后放入10_2Pa 真空燒結(jié)爐中，在400°C 500°C下燒結(jié)2 4小時成直徑40mm的毛坯，隨爐冷卻至室溫；步驟五，將步驟四制成的毛坯放在100噸的熱擠壓機上以擠壓比64 1，擠壓速度 2. 2m/min，擠壓溫度350°C 450°C擠出直徑為5mm的線坯；步驟六，將線坯在圓盤拉絲機上以牽引速度3. 7m/min經(jīng)過多道次減徑為2mm的焊絲， 然后表面脫脂處理為成品焊絲。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種新型含釬劑鋁合金焊絲的制備方法，其特征在于，步驟 六還可以為步驟六，將線坯在旋鍛機上以進給速度5m/min經(jīng)過多道次減徑為2mm的焊絲，然后表 面脫脂處理為成品焊絲。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種新型含釬劑鋁合金焊絲及其制備方法，屬于釬焊材料技術(shù)領(lǐng)域。由混合均勻的鋁硅釬料粉末和氟化物釬劑粉末組成，鋁硅釬料粉末含量為93％～85％，氟化物釬劑粉末含量為7％～15％；所述的鋁硅釬料粉末中鋁含量為88％，硅含量為12％；所述的氟化物釬劑粉末為由KF-AlF3系構(gòu)成的氟鋁酸鉀混鹽，其中AlF3和KF的摩爾比為44.5∶55.5。制備過程為首先制備鋁硅釬料粉末和氟化物釬劑粉末，然后將兩種粉末混合均勻、冷等靜壓、真空燒結(jié)制得毛胚，將毛胚在熱擠壓機上擠壓并拉絲為產(chǎn)品。本發(fā)明表面精度高，不需在道次之間用碾頭機，可縮短加工時間；材料利用率高，減少廢料處理，焊接工藝性能良好。
文檔編號B23K35/40GK101947702SQ20101028831
公開日2011年1月19日 申請日期2010年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月21日
發(fā)明者歐星星, 雷永平 申請人:北京工業(yè)大學