一種鋁基非晶釬料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種鋁基非晶釬料及其制備方法，該非晶釬料包括以重量百分比計(jì)的成分：Cu19～23%，Si2.5～6.5%，Ni7%，F(xiàn)e1%，Co1%，Y3.6%，其余為Al。該鋁基釬料的制備通過快速凝固方法制成厚度約50μm的非晶薄帶，非晶薄帶通過剪裁得到鋁基非晶釬料成品。該釬料的液相線溫度為550-580℃，適合于固相線溫度在550℃以上的鋁及鋁合金的釬焊。該非晶釬料適合于真空釬焊、保護(hù)氣體釬焊、火焰釬焊等。采用該非晶釬料，真空釬焊6061鋁合金，其最大剪切強(qiáng)度為93MPa。
【專利說明】一種鋁基非晶釬料及其制備方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種招基非晶釬料,具體涉及一種Al-Cu-S1-N1-Fe-Co-Y非晶薄帶釬料及其制備方法，屬于鋁及鋁合金的連接材料領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]鋁合金具有高比強(qiáng)、耐腐蝕、導(dǎo)熱導(dǎo)電性能優(yōu)良等特點(diǎn)，在航空航天、電子、汽車等軍工和民用工業(yè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。隨著鋁合金的應(yīng)用，對鋁合金的連接問題提出更高的要求，釬焊是鋁合金焊接的一種重要方式，其要求新型的鋁基釬料比傳統(tǒng)的鋁基釬料有更好的焊接性能和接頭力學(xué)性能。非晶合金薄帶釬料具有比傳統(tǒng)晶態(tài)釬料更優(yōu)異的性能，如:化學(xué)成分均勻，無偏析；真空條件下制備，無污染；釬料熔點(diǎn)低，流動(dòng)性和潤濕性好，接頭強(qiáng)度高；薄帶制備工藝簡單，容易制備成一定形狀置于焊接處，減少浪費(fèi)，生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)。研發(fā)鋁基非晶釬料是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)之一，目前已有Al-TM-MN (TM為過渡族金屬元素，MN為稀土金屬元素)體系，但這些鋁基非晶合金的熔點(diǎn)均較高，超過了傳統(tǒng)Al-Si釬料的熔點(diǎn)，不適合于一些低過燒溫度的鋁合金，如6061鋁合金的過燒溫度為581°C，目前的鋁基非晶釬料無法滿足這類合金的釬焊要求。因此，研發(fā)一種具有優(yōu)良接頭力學(xué)性能且低熔點(diǎn)的鋁基非晶釬料和工藝方法是目前亟待解決的課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種鋁基非晶釬料，接頭力學(xué)性能優(yōu)良，具有較低的液相線溫度， 適合過燒溫度較低的6061鋁合金的焊接。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種鋁基非晶釬料，包括下述以重量百分比計(jì)的組分:Cul9 ~23%, Si2.5 ~6.5%, Ni7%, Fel%, Col%, Υ3.6%，其余為 Al。
[0005]本發(fā)明還包括上述鋁基非晶釬料的制備方法，其步驟如下:
[0006](I)稱取原料各單質(zhì)元素，包括下述以重量百分比計(jì)的組分:Cul9~23%，Si2.5~
6.5%，Ni7%, Fel%，Col%，Υ3.6%，其余為Al，所選單質(zhì)元素的純度均大于99.9% ；
[0007](2)將各單質(zhì)元素放入真空電弧爐中熔煉，抽真空至3X10_3Pa后充入氬氣保護(hù)，氬氣的壓力為0.05MPa，將單質(zhì)元素熔煉成合金錠，反復(fù)熔煉四次保證其均勻；
[0008](3)將合金錠破碎后裝入底端開扁口的石英管中，隨后將石英管裝入快速凝固真空甩帶機(jī)中，抽真空至3 X 10_3Pa后充入氬氣保護(hù)，氬氣的壓力為0.05MPa，經(jīng)感應(yīng)熔化后噴射到線速度為30m/s的銅輪上，制備出厚度為50 μ m的非晶薄帶；
[0009](4)剪裁非晶薄帶，制備得到鋁基非晶釬料成品。
[0010]所述感應(yīng)熔化的溫度為800°C。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明制備的鋁基非晶釬料，具有表面光亮，邊緣整齊，并且成分均勻，韌性好等特點(diǎn)，有利于裝配和填隙，其厚度約為50 μ m。具有較低的液相線溫度550-570°C，釬焊溫度可以設(shè)置在550°C以上，也適合過燒溫度較低的6061鋁合金(581°C)的焊接。本發(fā)明通過快速凝固甩帶法制備鋁基非晶薄帶釬料，制備工藝簡單可靠，易于量產(chǎn)化操作，成本低。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明實(shí)施例1#~8#成分薄帶試樣的XRD圖譜。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明，本發(fā)明包括但不僅限于下述實(shí)施例。
[0014]組分配方:一種鋁基非晶釬料，其特征在于包括下述以重量百分比計(jì)的組分:A1、S1、Cu的含量見下表1，其它元素含量為定值Ni6%，F(xiàn)el%，Col%，Y3.6%。該系列合金的固相線、液相線溫度均列于表1。
[0015]表1鋁基非晶釬料的成分和性能
[0016]
【權(quán)利要求】
1.一種鋁基非晶釬料，其特征在于包括下述以重量百分比計(jì)的組分:Cul9?23%，Si2.5 ?6.5%, Ni7%, Fel%, Col%, Υ3.6%，其余為 Al。
2.一種利用權(quán)利要求1所述鋁基非晶釬料的制備方法，其特征在于包括下述步驟: Cl)稱取原料各單質(zhì)元素，包括下述以重量百分比計(jì)的組分:Cul9?23%，Si2.5?6.5%，Ni7%, Fel%，Col%，Υ3.6%，其余為Al，所選單質(zhì)元素的純度均大于99.9% ； (2)將各單質(zhì)元素放入真空電弧爐中熔煉，抽真空至3X10_3Pa后充入氬氣保護(hù)，氬氣的壓力為0.05MPa，將單質(zhì)元素熔煉成合金錠，反復(fù)熔煉四次保證其均勻； (3)將合金錠破碎后裝入底端開扁口的石英管中，隨后將石英管裝入快速凝固真空甩帶機(jī)中，抽真空至3X 10_3Pa后充入氬氣保護(hù)，氬氣的壓力為0.05MPa，經(jīng)感應(yīng)熔化后噴射到線速度為30m/s的銅輪上，制備出厚度為50 μ m的非晶薄帶； (4)剪裁非晶薄帶，制備得到鋁基非晶釬料成品。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋁基非晶釬料的制備方法，其特征在于:所述感應(yīng)熔化的溫度為800°C。
【文檔編號】B23K35/40GK103722305SQ201310751229
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】尹恩懷, 安占軍, 李超 申請人:中國電子科技集團(tuán)公司第二十研究所