鋁件的釬焊方法技術(shù)

釬焊鋁和鋁合金部件的方法，使用的焊劑由ＢａＣｌ－［２］，ＮａＣｌ和ＫＣｌ為基料的低共熔體制成，并使用一種或多種氟化物作活化劑．該焊劑是不易潮解的，釬焊方法能在無(wú)氧的氣氛中實(shí)施．本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)中殘余焊劑很易清除．（*該技術(shù)在2006年保護(hù)過(guò)期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專(zhuān)利技術(shù)涉及連接鋁或鋁合金件的釬焊方法。目前，用釬焊金屬連接鋁件所使用的焊劑可分為兩類(lèi)，一類(lèi)是可溶于水的，另一類(lèi)是不溶于水的。水溶性焊劑一般由堿金屬或堿土金屬氯化物之類(lèi)的氯化物的混合物制取，而水不溶性焊劑則以氟代胺-鉀-絡(luò)合物之類(lèi)的氟化物為代表。幾乎所有的由氯化物制得的水溶性焊劑都是易潮解的，當(dāng)它們變潮時(shí)，對(duì)鋁材和釬焊裝置產(chǎn)生很強(qiáng)的腐蝕作用。另一方面，釬焊后附在鋁部件表面上的含有氟化物的殘余焊劑很難用沖洗的方法除去。例如，由NaCl，KCl，LiCl，ZnCl，CaCl2之類(lèi)的氯化物和氟化物的混合物制得的普通水溶性焊劑極容易潮解。當(dāng)將上述焊劑涂到釬焊板上，然后在爐內(nèi)加熱時(shí)，焊劑按下述反應(yīng)式分解和蒸發(fā)，因而，作為焊劑的效能大大降低。同時(shí)，已蒸發(fā)的焊劑附著在爐子及其夾緊裝置上，吸收水分並腐蝕它們。因?yàn)楹竸┍旧硎俏膹亩馕吨褂眠@種潮解焊劑的釬焊操作在含氧量低于50PPm、露點(diǎn)低于-50℃這種低氧低露點(diǎn)的氣氛條件下進(jìn)行是沒(méi)有意義的。因此，這種操作一般是在大氣條件下進(jìn)行。由于這種條件不能可靠地防止鋁和鋁合金零件的氧化，釬焊操作時(shí)不得不使用過(guò)量的焊劑以便除去操作期間產(chǎn)生的金屬氧化物。此外在有水分存在時(shí)這種焊劑要腐蝕構(gòu)件，因此附著在構(gòu)件上的殘余焊劑需要全部沖洗掉。經(jīng)過(guò)改進(jìn)后，上述水不溶性焊劑已不需要在釬焊之后除掉。它們是甚至在釬焊后也不溶于水的KAlF4和K3AlF6的混合物，並且在有水份存在時(shí)也不會(huì)有腐蝕作用。然而這種焊劑的缺點(diǎn)是，它的殘余物在釬焊之后牢固地粘附在鋁構(gòu)件上，很難將它除去。特別是釬焊之后構(gòu)件需要表面處理時(shí)，該殘余物妨礙這一處理過(guò)程。當(dāng)釬焊過(guò)的鋁構(gòu)件用于食品加工時(shí)，殘余焊劑不可避免地要擴(kuò)散進(jìn)入食品中，而這一現(xiàn)象是應(yīng)當(dāng)完全避免的。本專(zhuān)利技術(shù)提供一種連接鋁或鋁合金件的釬焊方法，該方法的特征在于釬焊后留在部件上的焊劑能夠通過(guò)沖洗等方法很容易地去除，且此焊劑及其殘留物是不易潮解的;其特征還在于釬焊操作能在低氧條件和低露點(diǎn)的氣氛中進(jìn)行，有效地防止部件氧化。特別是，本專(zhuān)利技術(shù)之方法使用BaCl2，NaCl和KCl的低共熔混合物作為焊劑，這些物質(zhì)不易潮解，並且將氟化物加入其中會(huì)使它們活化。本專(zhuān)利技術(shù)還涉及在特定的氣氛條件下應(yīng)用上述特定焊劑的方法。由54.7%BaCl2，18.0%NaCl和27.3%KCl組成的混合物的低共熔點(diǎn)是540℃，該溫度似乎接近于釬焊鋁或鋁合金件的溫度，該釬焊溫度多半為580～615℃，在該溫度下使用的鋁硬焊料一般是熔點(diǎn)為561～580℃的Al-Si系焊料。雖然上述低共熔混合物或合金用作焊劑很好，但實(shí)際上還要在其中加氟化物以便使它更具有化學(xué)活潑性。即使氟化物的添加重為1-20(重量)%，混合物熔點(diǎn)也只升高20℃左右。也就是，低共熔混合物或合金的熔點(diǎn)被限制在560℃以下，該溫度仍接近于本專(zhuān)利技術(shù)中所指釬焊所要求的溫度。考慮到添加氟化物會(huì)使混合物熔點(diǎn)升高10～15℃這意味著上述混合物組分的混合比可以變化。其混合比是55～47(重量)%BaCl2，18～22(重量)%NaCl和27-33%KCl。應(yīng)該注意BaCl2，NaCl和KCl的混合物或低共熔合金是不易潮解的;還應(yīng)注意由上述混合物和添加的氟化物制成的焊劑也是不易潮解的。實(shí)際上，本專(zhuān)利技術(shù)之焊劑均制成粒度小于50μ的細(xì)粉末。添加溶劑后可將粉末制備成具有理想密度的懸浮液，然后涂到需要釬焊的鋁件上去。當(dāng)使用水溶性氟化物時(shí)，溶劑必須是一種不含水的，因?yàn)檫@種氟化物要和BaCl2，NaCl和KCl的低共熔混合物反應(yīng)，並會(huì)改變混合物的化學(xué)成份。當(dāng)氟化物是水不溶性的，溶劑中可以含水或者以水為溶劑。鑒于鋁及其合金即使在較低的溫度下也很容易由于氧或蒸汽而形成化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)固的氧化表面膜，而這種膜降低釬焊效果，本專(zhuān)利技術(shù)之方法能在氧量少和露點(diǎn)低的氣氛條件下實(shí)施，是非常有利的。本專(zhuān)利技術(shù)中需要的焊劑量最少這也是非常有利的。實(shí)例實(shí)例1以54.7%、18.0%、23.3%為重量混合比的BaCl2，NaCl和KCl的低共熔基料磨制成粒度小于50μ的粉末。向該粉末中加入10(重量)%ZnF則制成焊劑。向該焊劑中，以每50克加1000ml的比率加入不含水的溶劑(即，全氯乙烯或二甲苯)制成懸浮液。將制備成懸浮液的焊劑涂到鋁件的釬焊部位，並在200℃下干燥，然后置于N2氣氛爐中進(jìn)行釬焊操作。爐氣氣氛中的含氧量小于10PPm，而其露點(diǎn)低于-50℃。釬焊件在爐中600～610℃條件下保溫4分鐘，並在爐內(nèi)冷卻到低于400℃，然后從爐內(nèi)取出置于空氣中。釬焊形成的角焊縫足以保證牢固的連接。極少量的殘余焊劑可以用70℃左右的溫水很容易地去除。實(shí)例2先將100(重量)%CaF2(一種水不溶性氟化物)加到和實(shí)例1相同的低共熔粉末中。再以每50克加1000ml的比率將水加入該混合物中以制取焊劑懸浮液。用和實(shí)例1同樣的方法將該懸浮液涂到鋁件上，並在300℃下干燥。用和實(shí)施1相似的方法將鋁件釬焊。取得的連接是牢固的。連接處上面和周?chē)臍堄嗪竸┖苋菀子?0°的溫水沖洗掉。實(shí)例3試驗(yàn)條件與實(shí)例1或2相同，但向低共熔物中添加不同種類(lèi)的氟化物。並從焊縫強(qiáng)度及去除焊劑殘?jiān)娜菀壮潭确矫鎸?duì)釬焊效果進(jìn)行了比較。結(jié)果如下最好的ZnF2，CaF2，MgF2，AlF2，LiF較好的NaF，NiF2，BaF2好的CrF2，MnF2，CuF，KF本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
鋁或鋁合金件的釬焊方法，其特征在于，該方法是將由５５～４７（重量）％ＢａＣｌ↓〔２〕，１８～２２（重量）％ＮａＣｌ，和２７～３３（重量）％ＫＣＬ的低共熔物制成的焊劑涂到待連接的焊接部位上，焊劑中加１～２０（重量）％的氟化物，然后在高于５４０℃溫度下加熱部件，以便焊接部位的焊材融溶并和焊劑一起形成接縫。

【技術(shù)特征摘要】
1.鋁或鋁合金件的釬焊方法，其特征在于，該方法是將由55～47(重量)%BaCl2，18～22(重量)%NaCl，和27～33(重量)%KCl的低共熔物制成的焊劑涂到待連接的焊接部位上，焊劑中加1～20(重量)%的氟化物，然后在高于540℃溫度下加熱部件，以便焊接部位的焊材融熔並和焊劑一起形成...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：高橋進(jìn)，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：關(guān)東冶金工業(yè)株式會(huì)社，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：JP[日本]