一种铝及铝合金钎焊用的钎剂及其制备方法
时间: 2025-08-14 20:51:07 | 作者: 新闻动态
1.一种铝及铝合金钎焊用的钎剂,其特征是:包括粉状钎剂和膏状钎剂,所述膏状钎
剂由粉状钎剂与有机粘合剂载体混合形成,所述粉状钎剂和膏状钎剂均各自配合铝基钎料
所述膏状钎剂按照质量百分比计的组分包括:水3.5~15.0%、丙二醇15.5~35.5%、
2.根据权利要求1所述的一种铝及铝合金钎焊用的钎剂的制备方法,其特征是:该制
步骤一、粉状钎剂的制备,将粉状钎剂中的各组分在110~125℃温度下烘干脱水,再将
粉状钎剂中的各组分混合后球磨5~15h,颗粒粒径控制在50um以下,制得粉状钎剂;
步骤二、有机粘合剂载体的制备,在配料搅拌器中加入水和丙二醇,边搅拌边加入羟丙
甲纤维素,搅拌30~60min,放置10‑24h进行溶胀,溶胀后再次搅拌30~60min,得到有机粘
步骤三、膏状钎剂的制备,在配料搅拌器中搅拌经步骤二得到的有机粘合剂载体,边搅
拌边加入经步骤一得到的粉状钎剂,搅拌30~60min分钟后制得成品膏状钎剂。
钎剂的出现,解决了部分传统氯化物钎剂易潮解,焊后残渣腐蚀性强的问题,很快被推
广采用。主要使用在在汽车空调铝蒸发器、冷凝器、水箱等微通道换热器的炉中钎焊。这类钎
剂的缺点是,氟铝酸钾钎剂对含镁铝合金的钎焊活性较差,因钎焊加热过程中,铝合金中镁
元素扩散至表面,形成MgO等物质毒化了氟铝酸钾钎剂的活性,通常炉中钎焊铝合金,Mg元
氟铝酸钾中添加铯盐能大大的提升活性,使得6061或6063铝合金能轻松实现钎焊,但是
含镁量高的铝合金如2A12和5A12任不能够实现钎焊。铯原材料价格高昂,也是制约大批量应
用一个因素。另外一个缺点是钎焊后钎剂残留物多,不易去除,影响一部分工件影响焊缝外
观质量判断,另外需要喷塑、铝阳极氧化等后续工艺要求的工件,或出现焊缝周围涂层难喷
第②类:卤化物盐类为基体的铝钎剂,主要以氯化物和氟化物为基体的复合盐。由
于其含有离子态的Cl和F,钎焊后残留物有较大的吸湿性,而氯离子对铝合金母材有很强的
腐蚀性。工业上应用这种钎剂时,钎焊后必须有清水冲洗,甚至酸洗。这类钎剂的优点是活
性高,一些钎剂配方,对高镁铝合金如2A12和5A12等都可实现钎焊。缺点是未解决铝钎剂
学会焊接学会焊接手册第1卷P381),而铅Pb、镉Cd的使用,更是不符合国家标准(GBT
26572‑2011 电子电气产品中限用物质的限量要求)要求,一些厂家在使用这类钎剂钎焊电
子产品,电气家电产品有镉超标高风险。对于出口企业,也是不符合欧盟ROHS指令要求。而
《钎焊手册第2版(P40)》中介绍的钎剂配方更是加入了高剧毒的TlCl。铊(Tl)有剧毒,不利
于钎焊工人的健康,和市场应用推广。申请号 CN5.9一种用于钎焊稀土镁合金
解决了不使用重金属及高毒性元素的问题,但是存在熔点偏低,活性温度在350℃~475℃,
适合与镁基钎料的钎焊。工业上钎焊铝合金使用最多的铝硅钎料,活性温度不匹配。另外使
和LiCl,对于成品粉状钎剂的易吸潮结块而影响储存周期和使用的问题,没有更
多的优化解决。申请号:4.0发明的一种钎焊镁及镁合金用的钎剂,其所述各组
二酸及不可避免对的杂质。该钎剂的钎焊温度相比来说较低,为260℃~270℃。适合于Sn‑Zn钎
料钎焊软钎焊镁合金。铝硅4047钎料熔点575℃~585℃,该专利钎剂不匹配。需要开发一种
用量,腐蚀性较第②类有所降低,是一个突破以前技术瓶颈的发展趋势。申请号:
金的去膜能力并不好,影响了铝硅钎料的流动性。另外该钎剂组分中97 .5%以上是AlF
CsF, CsF的价格较昂贵,大幅度提升了生产的成本。另外钎焊后钎剂残渣无法用水溶解去除,
焊缝表面大面积发白,影响外观检查。另外对于一些需要喷塑要求的铝合金工件,直接导致
请号 CN8.1一种中温无腐蚀铝钎剂及其制备方法,其特征是由三氟化铝AlF
表面大面积发白,影响焊缝质量的外观检查,比如焊缝上的沙眼,小气孔等外观缺陷,被白
色钎剂残留物覆盖后,就非常容易导致外观检查误判、甚至无法检出。对于一些需要喷塑要求
的去氧化皮及润湿性能,良好的经济性,钎焊后钎剂残留物可水洗去除,性能稳定长期不吸
潮结块,钎剂添加涂刷使用起来更便捷等性能的铝钎剂,对促进铝及铝合金钎焊的发展和市场需
用的钎剂,包括粉状钎剂和膏状钎剂,所述膏状钎剂由粉状钎剂与有机粘合剂载体混合形
所述膏状钎剂按照质量百分比计的组分包括:水3 .5~15 .0%、丙二醇15 .5~
步骤一、粉状钎剂的制备,将粉状钎剂中的各组分在110~125℃温度下烘干脱水,
再将粉状钎剂中的各组分混合后球磨5~15h,颗粒粒径控制在50um以下,制得粉状钎剂;
步骤二、有机粘合剂载体的制备,在配料搅拌器中加入水和丙二醇,边搅拌边加入
羟丙甲纤维素,搅拌30~60min,放置10‑24h进行溶胀,溶胀后再次搅拌30~60min,得到有
步骤三、膏状钎剂的制备,在配料搅拌器中搅拌经步骤二得到的有机粘合剂载体,
边搅拌边加入经步骤一得到的粉状钎剂,搅拌30~60min分钟后制得成品膏状钎剂。
按照上述粉状钎剂配方配置,同样具有优良的钎焊性。铝硅、铝硅铜、铝硅铜镍、铝
硅锌等铝基钎料可以单独蘸取粉状钎剂,或者将粉状钎剂预先覆盖在钎料上,然后进行加
期保存。因此再经过优化,将粉状钎剂与“有机粘合剂载体”混合配置成膏状,方便产品长期
储存。在工业应用中,膏状钎剂更利于铝基钎料的蘸取,或者能够最终靠尖嘴瓶,点膏到焊缝
处或焊环上使用,膏体自带的粘性,火焰钎焊应用场合,相比粉剂,膏状助焊剂更加不容易
剂。本发明的钎剂能够适用于铝硅4047、铝硅铜、铝硅铜镍、铝硅锌等铝基钎料钎焊铝及铝合
(2)配方中不含有毒有害及重金属离子元素,如:Pb、Cd、Tl、Cr、Ag、Cu、Co、Ni等,在
工业应用时废污水处理工艺上,大幅度减少了污染,降低了难度。在焊接产品钎剂残留物问题
(4)钎焊后钎剂残留物可水洗去除,焊缝外观可直接目视等检查质量,喷塑及阳极
(5)配置成膏状后,稳定性很高长期不吸潮结块,不分层,钎剂添加涂刷使用方便。解
实施例:一种铝及铝合金钎焊用的钎剂,包括粉状钎剂和膏状钎剂,所述膏状钎剂
由粉状钎剂与有机粘合剂载体混合形成,所述粉状钎剂和膏状钎剂均各自配合铝基钎料使
所述膏状钎剂按照质量百分比计的组分包括:水3 .5~15 .0%、丙二醇15 .5~
步骤一、粉状钎剂的制备,将粉状钎剂中的各组分在110~125℃温度下烘干脱水,
再将粉状钎剂中的各组分混合后球磨5~15h,颗粒粒径控制在50um以下,制得粉状钎剂;
步骤二、有机粘合剂载体的制备,在配料搅拌器中加入水和丙二醇,边搅拌边加入
羟丙甲纤维素,搅拌30~60min,放置10‑24h进行溶胀,溶胀后再次搅拌30~60min,得到有
步骤三、膏状钎剂的制备,在配料搅拌器中搅拌经步骤二得到的有机粘合剂载体,
边搅拌边加入经步骤一得到的粉状钎剂,搅拌30~60min分钟后制得成品膏状钎剂。
本发明所述粉状钎剂的具体成分如表1和性能测试数据表2所示;按照表1 粉状钎
剂的配方实施例,将各组分在120℃温度下烘干脱水,将各组分混合球磨10h,粉状颗粒粒径
粉状钎剂制备完成后,按照表2进行性能测试对比。性能测试的方法:①性能测试1
具体方法是:铝硅4047钎料0.1g,置于3003铝板(40*40*3mm)上,再用0.05g粉状覆盖在上
方,放入650℃马弗炉中保温60秒以上,观察铺展钎料状况,判断方法:铺展完全或润湿角小
于10°‑‑‑‑优;部分铺展,有凸起或润湿角10‑60°‑‑‑‑良好;结球不铺展或润湿角>60°‑‑‑‑
差;②性能测试2具体方法是:将5g粉状钎剂加入坩埚中,将坩埚置于600℃马弗炉内10分
钟,再取出进行目视观察,观察粉状钎剂是否完全熔化;③性能测试3具体方法是,将做完性
能测试1的试件,泡在带超声波振动的清水中,10分钟后,取出观察是不是焊料表面仍有难清
除的钎剂残留物;④性能测试4,方法是观察性能测试3水洗后的试件表面是否有黑点难去
除物;⑤性能测试5具体方法是:将外径φ12.7、壁厚1.5mm的3003铝管插入6061法兰中,深
度15mm,单边间隙0.1mm。采用火焰钎焊工艺,焊料采用4047 φ1.8*12.6实心焊圈。粉状钎
剂用乙醇调成膏体,涂抹在使用焊圈上。结果判断:1)焊缝外观:焊缝外观光滑成圆弧‑‑‑
优;焊缝外观良好,沙眼气孔,但光亮及圆弧不佳‑‑‑良好;焊缝外观有沙眼气孔‑‑‑差。2)渗
从表1中优选5#粉状钎剂,按照表3进行膏状钎剂的配方优选实施列。合成方法是:
按照膏状钎剂组成配方,在配料搅拌器中加入水和丙二醇,边搅拌边加入羟丙甲纤维素,
搅拌45min,放置24h进行“溶胀”后,再次搅拌45min,得到“有机粘合剂载体”备用。 按照膏
状钎剂组成配方,边搅拌“有机粘合剂载体”,边加入粉状钎剂,搅拌35min分钟 后制得成品
膏状钎剂制备完成后,按照表4进行性能测试对比。性能测试的方法:①性能测试6
方,放入650℃马弗炉中保温60秒以上,观察铺展钎料状况,判断方法:铺展完全 或润湿角
小于10°‑‑‑‑优;部分铺展,有凸起或润湿角10‑60°‑‑‑‑良好;结球不铺展或 润湿角>
60°‑‑‑‑差;②性能测试7,方法是观察性能测试6后,目视试件表面是否有黑 色残留,碳化
物等;③性能测试8,方法是将做完性能测试6的试件,泡在清水中,10分 钟后,取出观察是
否焊料表面仍有难清除的钎剂残留物;④性能测试9,方法是将膏体放 于25ml量筒中,观察
膏体分层情况,基准为60天不分层;⑤性能测试10具体方法是: 将外径φ12.7、壁厚1.5mm
的3003铝管插入6061法兰中,深度15mm,单边间隙0 .1mm。 采用火焰钎焊工艺,焊料采用
4047φ1.8*12.6实心焊圈。粉状钎剂用乙醇调成膏体,涂 抹在使用焊圈上。结果判断:1)焊
缝外观:焊缝外观光滑成圆弧‑‑‑优;焊缝外观良好, 沙眼气孔,但光亮及圆弧不佳‑‑‑良
好;焊缝外观有沙眼气孔‑‑‑差。2)渗透性:解剖工 件后测量渗透深度;⑥性能测试11,方法
经过以上测量,权利要求范围外的组分D1存在铺展黑色残留物明显问题,不利于
钎 焊应用。权利要求范围外的组分D2因为固含量太高,造成膏体粘度太大,不利于应用。
最后,应当指出,以上实施例仅是发明较有代表性的例子。显然,发明不限于上述
实 施例,还可以有许多变形。凡是依据发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修