專利名稱：一種低熔點(diǎn)、高強(qiáng)度鋁基釬料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋁合金釬焊材料及其制備方法，具體涉及一種低熔點(diǎn)、高強(qiáng)度鋁 基釬料及其制備方法。
背景技術(shù)：
進(jìn)入二十一世紀(jì)以來(lái)，隨著鐵路客車、公路客車、汽車等大眾交通工具制造業(yè)的迅 猛發(fā)展，特別是高速鐵路客車、航空航天工業(yè)、造船業(yè)的快速發(fā)展，高強(qiáng)度鋁合金釬焊結(jié)構(gòu) 件應(yīng)用非常廣泛，也因此對(duì)高強(qiáng)度鋁合金結(jié)構(gòu)件的釬焊技術(shù)也提出了更高的要求。用于當(dāng)代交通設(shè)備高強(qiáng)度鋁合金結(jié)構(gòu)件釬焊連接的鋁基釬料，其熔點(diǎn)必須低于具 體牌號(hào)的高強(qiáng)度鋁合金母材的熔點(diǎn)50°C，要求它對(duì)母材必須有十分良好的潤(rùn)濕性和鋪展 性，通過(guò)與母材之間相互作用，能夠形成強(qiáng)度、韌性足夠高的釬焊接頭。對(duì)于高強(qiáng)度鋁基釬 料來(lái)說(shuō)，低熔點(diǎn)與高強(qiáng)度是一對(duì)矛盾，目前市場(chǎng)上的鋁基釬料都沒(méi)有同時(shí)具備低熔點(diǎn)、高強(qiáng) 度的特性。低熔點(diǎn)鋁基釬料一般是通過(guò)合金化手段大量添加能夠強(qiáng)烈降低熔點(diǎn)的合金元素 如Si、Cu等基本成分而獲得的。而Si、Cu等元素含量很高時(shí)，在釬料組織中會(huì)形成大量的 脆性相，如針狀A(yù)l-Si共晶，或Al-Si-Cu共晶，甚至塊狀的Si初晶，以及大塊狀的Al2Cu化 合物等，使釬料本身的性能顯著脆化，幾乎完全沒(méi)有韌性和塑性(拉伸率)。由于金屬的強(qiáng) 度與韌性及塑性之間的關(guān)系是互相消長(zhǎng)的，沒(méi)有高的韌性和塑性的金屬材料就不可能有高 的強(qiáng)度。再加上金屬重熔普遍存在的“冶金遺傳現(xiàn)象”，以脆性的釬料釬焊母材所得接頭的 強(qiáng)度必然不高，脆斷傾向極大，往往在釬焊結(jié)構(gòu)件服役條件下接頭突然失效，造成整個(gè)鋁合 金釬焊結(jié)構(gòu)件突然崩潰，從而釀成設(shè)備事故。目前在鋁基釬料技術(shù)領(lǐng)域還沒(méi)有解決鋁基釬料同時(shí)具有低熔點(diǎn)、高強(qiáng)度、高韌性 綜合特性的技術(shù)問(wèn)題，在一定程度上牽制了高強(qiáng)度鋁合金釬焊整體技術(shù)的發(fā)展，限制了高 強(qiáng)度鋁合金釬焊結(jié)構(gòu)件的推廣和應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題，提供一種一種低熔 點(diǎn)、高強(qiáng)度鋁基釬料及其制備方法。本發(fā)明提供的鋁基釬料是在普通低熔點(diǎn)鋁基釬料基本 成分的基礎(chǔ)上添加特殊配比量的稀有金屬Sr、Ti和稀土金屬Y，使其機(jī)械性能和釬焊工藝 性能極大地改善。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案—種低熔點(diǎn)、高強(qiáng)度鋁基釬料，按質(zhì)量百分比計(jì)它由下述組分組成Si 6 13%、Cu 6 13%、Ni :1 3%、Sr 0. 01 0. 1%、TiO. 01 0. 2%、 Y 0. 01 0. 2%,Al 余量。本發(fā)明釬料以Al為主要成分，在其基礎(chǔ)上加入的Si，可使釬料獲得極好的流動(dòng) 性、鋪展性和耐腐蝕性，可以獲得熔點(diǎn)為577°C的Al-Si 二元共晶，促進(jìn)了釬料熔點(diǎn)的降低； 但是Si含量> 15%時(shí)，在基體組織中出現(xiàn)大量塊狀硅晶體，釬料的強(qiáng)度和塑性急劇降低，
3出現(xiàn)明顯脆化。再加入適量Cu，可獲得大量的熔點(diǎn)為548°C的Al-Cu 二元共晶和熔點(diǎn)為 525°C的Al-Si-Cu三元共晶，強(qiáng)烈促進(jìn)了釬料熔點(diǎn)的降低。Cu在固熔液中的大量存在，大幅 度提高了釬料強(qiáng)度，同時(shí)，Cu在鋁基釬料中生成了大量片狀的中間相化合物Al2Cu分布于基 體中，割斷了基體的連續(xù)性，成為了脆性相，導(dǎo)致了鋁基釬料脆化，Cu在鋁基釬料中的含量 > 15%時(shí)，釬料出現(xiàn)過(guò)度脆化。加入適量Ni，可吸收部分Cu生成與母材共格的非脆性中間 相Al3 (Cu, Ni)，降低了固溶體中的Cu含量和脆性相Al2Cu的數(shù)量，從而在一定范圍內(nèi)降低 釬料的脆性，同時(shí)還提高了釬料強(qiáng)度。但是M的加入量>3%時(shí)，出現(xiàn)鋁基釬料熔點(diǎn)上升、 潤(rùn)濕性降低的現(xiàn)象。 本發(fā)明釬料以Al、Si、Cu和Ni作為本發(fā)明鋁基釬料的基礎(chǔ)組分，在形成的 Al-Si-Cu體系中再加入上述特殊配比量的Sr、Ti和Y，通過(guò)它們的作用，從而得到具備低熔 點(diǎn)、高強(qiáng)度、高韌性以及鋪展性和潤(rùn)濕性優(yōu)良特點(diǎn)的鋁基釬料，它們的具體作用機(jī)制為
在Al-Si-Cu體系中加入金屬元素Sr，可以有效控制Al-Si共晶以及Al-Si-Cu共 晶形成過(guò)程中Si晶的形態(tài)，使性能很脆的針狀Si晶變成顆粒狀的細(xì)晶粒，從而降低釬料的 脆性，提高塑性和韌性。申請(qǐng)人研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)Sr含量> 0. 時(shí)，大量形成脆性的Al2SiSr 化合物，使鋁基釬料脆化。加入Ti，可以大幅度提高鋁基釬料的塑性(延伸率)和韌性，有效降低脆性；同時(shí) 還提高了釬料的耐腐蝕性。在本發(fā)明鋁基釬料中，Ti的存在形式為Al3Ti, Al3Ti的熔點(diǎn)比 較高，以異質(zhì)晶核形式起細(xì)化晶粒、顆粒彌散強(qiáng)化及形變強(qiáng)化的作用，顯著提高鋁基釬料的 強(qiáng)度。申請(qǐng)人研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)Ti的含量> 0. 3%時(shí)，釬料出現(xiàn)熔點(diǎn)升高，流動(dòng)性、潤(rùn)濕性降低的 傾向，釬料的工藝性能明顯變差。加入Y，由于稀土金屬Y的表面活性極強(qiáng)，主要分布在氣_液相表面及液_固相表 面或者晶粒表面(晶界)，可以強(qiáng)烈降低液體金屬的表面張力，提高鋪展性，改善釬焊工藝 性能。在高強(qiáng)度鋁基釬料中加入Y，可以大大提高釬料的鋪展性和潤(rùn)濕性，增加填縫能力。 申請(qǐng)人:研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)Y的含量> 0. 3%時(shí)，在室溫狀態(tài)下，鋁基釬料的塑性、韌性降低，脆性 增加。上述各組分優(yōu)選的質(zhì)量百分比為Si :7 12%、Cu :7 12%、Ni :1 2. 5%、Sr 0. 01 0. 06%,Ti 0. 01 0. 1%、 Y 0. 01 0. 1%,A1 余量。本發(fā)明所述的低熔點(diǎn)、高強(qiáng)度鋁基釬料的制備方法，包括以下步驟1)原料稱取根據(jù)纖料組成分別稱取各組分，其中鋁以純金屬形式加入，其它元 素均以鋁基中間合金加入；2)熔煉將鋁投入石墨坩鍋熔煉爐，加入鋁用熔劑，加熱至熔化后除渣，然后加入 配比量的Al-Si ,Al-Cu和Al-Ni中間合金再加入鋁用熔劑，待中間合金完全熔化后攪拌、除 渣，于750 800°C條件下精煉10 15min ；之后再向其中加入配比量的Al_Sr、Al-Ti和 Al-Y中間合金，中間合金完全熔化后攪拌3 5min，于相同溫度條件下進(jìn)行第二次精煉，時(shí) 間為5 6min，之后靜置3 4min ；在所述的精煉過(guò)程中均以氬氣和六氯乙烷為精煉劑，所 述六氯乙烷通過(guò)氬氣由熔液底部通入，所述氬氣的通入壓力為5 7KPa ；3)加工成型將完成第二次精煉后的熔液在氮?dú)獗Ｗo(hù)下根據(jù)需要連鑄或氣體霧 化成不同形態(tài)的鋁基釬料。
上述方法中，步驟2)中，精煉過(guò)程中，六氯乙烷的加入量為每次精煉時(shí)熔液總重量的0. 3 0.5%。氬氣則是在整個(gè)精煉過(guò)程均持續(xù)通入。精煉過(guò)程中精煉劑的加入方式相當(dāng)于是 利用氬氣通入時(shí)的壓力將六氯乙烷一起通入熔液內(nèi)，由于是從熔液的底部通入的，氬氣以 其在熔液中形成的氣泡直接吸收并帶出熔液中的氫氣和氧化物夾雜，起物理精煉作用；而 六氯乙烷則是依靠其分解后所形成的Cl2與釬料合金熔液中的氫氣(H2)及鋁(Al)發(fā)生 化學(xué)反應(yīng)后以化合物的形式除去熔液中的氫氣和氧化物夾雜，起化學(xué)精煉作用；兩種精 煉方式同時(shí)作用于鋁合金釬料熔液，產(chǎn)生極好的精煉效果，使釬料合金的純凈度可達(dá)到 H2 ^ 0. lml/100g。步驟2)中，優(yōu)選Al-Sr、Al_Ti和Al-Y中間合金切成細(xì)塊后，用石墨鐘罩將其壓入 第一次精煉后的熔液內(nèi)，來(lái)回緩慢移動(dòng)直至中間合金完全熔化。步驟2)中，所述鋁用熔劑為常規(guī)選擇，具體可以是KCl和NaCl的混合干粉 (KCl NaCl = 1 1)，加入量為加入時(shí)坩鍋熔煉爐中爐料總重量的0. 5 2% ；所述純鋁 可以是在加熱至在800 850°C熔化。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明鋁基釬料的優(yōu)點(diǎn)在于1、通過(guò)在以Al、Si、Cu和Ni形成體系的基礎(chǔ)上，添加Sr、Ti和Y，其中Sr可以控 制Al、Si、Cu和Ni形成體系中Al-Si共晶以及Al-Si-Cu共晶形成過(guò)程中Si晶的形態(tài)，使 性能很脆的針狀Si晶變成顆粒狀的細(xì)晶粒，從而降低釬料的脆性，提高塑性和韌性。利用 Ti高致密度等特性，以顯著提高釬料的塑性(延伸率)和韌性，降低脆性，同時(shí)通過(guò)與鋁生 成Al3Ti中間相所起的異質(zhì)晶核細(xì)化晶粒、顆粒彌散強(qiáng)化及形變強(qiáng)化的作用，進(jìn)一步提高釬 料的強(qiáng)度。利用Y極強(qiáng)的表面活性，可以強(qiáng)烈降低釬料合金液體的表面張力，大大提高潤(rùn)濕 性和鋪展性，從而提高釬料填縫能力。上述三種元素Sr、Ti和Y以本發(fā)明所述的配比量存 在于鋁基釬料中時(shí)，可以揚(yáng)長(zhǎng)避短，極大的改善釬料的結(jié)構(gòu)性能和工藝性能，從而使制得的 鋁基釬料同時(shí)具有低熔點(diǎn)、高強(qiáng)度、高韌性、良好的潤(rùn)濕性和鋪展性等優(yōu)良特性。2、通過(guò)二次精煉以及采用氬氣和六氯乙烷為精煉劑再以特殊的方式通入熔液中， 使釬料合金的純凈度可達(dá)到H2 ( 0. lml/100g，精煉效果好。
具體實(shí)施例方式下面以實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但本發(fā)明并不局限于這些實(shí)施例。實(shí)施例1一、鋁基釬料的組成按質(zhì)量百分比計(jì)，本發(fā)明所述鋁基釬料由Si :10%,Cu :10%,Ni :2%,Sr 0. 05%, Ti :0. 05%,Y :0. 05%和余量的 Al 組成。二、制備方法1)根據(jù)纖料組成分別稱取各組分，其中Al以純金屬形式加入，元素Si、Cu、Ni、Sr、 Ti 和 Y 分別以 Al-20Si、Al_50Cu 和 Al-IONi、Al-IOSr, Α1-5Τ 和 A1-10Y 中間合金加入；2)熔煉將鋁投入石墨坩鍋熔煉爐，加入鋁用熔劑(KCl和NaCl的混合干粉，其 中KCl NaCl = 1 1，加入量為純鋁總重量)，加熱至800°C熔化后除渣，然后加入 配比量的Al-Si、Al-Cu和Al-Ni中間合金，再加入鋁用熔劑(KCl和NaCl的混合干粉，其中KCl NaCl = 1 1，加入量為爐料總重量1%)，待中間合金完全熔化后攪拌、除渣，于 750°C條件下精煉IOmin ；取稱好的Al_10Sr、Α1-5Τ 和A1-10Y中間合金切成細(xì)塊后，用石 墨鐘罩將其壓入第一次精煉后的熔液內(nèi)，來(lái)回緩慢移動(dòng)直至中間合金完全熔化，繼續(xù)攪拌 3min，于750°C條件下進(jìn)行第二次精煉，時(shí)間為5min，之后靜置3min ；在所述的精煉過(guò)程中 均以氬氣和六氯乙烷為精煉劑，其中六氯乙烷的加入量為每次精煉時(shí)熔液總重量的0. 4%, 氬氣的通入壓力為6KPa，所述六氯乙烷通過(guò)氬氣通入時(shí)的壓力由熔液底部通入；3)加工成型將完成第二次精煉后的熔液在氮?dú)獗Ｗo(hù)下連鑄成鋁基釬料絲鑄坯， 將鋁基釬料絲鑄坯進(jìn)行剪邊、調(diào)直、斷絲，再進(jìn)行表面拋光、清洗，干燥，即得到表面光亮、清 潔的直條狀鋁基釬焊絲。對(duì)上述制得的鋁基釬料絲按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)方法進(jìn)行檢測(cè)(所執(zhí)行的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 為GB/T13815-92《鋁基釬料》、GB/T6987. 1 6987. 32-2001《鋁及鋁合金化學(xué)分析方法》、 GBl 1363-89《釬焊接頭強(qiáng)度試驗(yàn)方法》、GB/T11364-89《釬料鋪展性及填縫性試驗(yàn)方法》，下 同)，檢測(cè)得到的各項(xiàng)性能指標(biāo)為液相線溫度550. 6°C，固相線溫度510. 7°C ；釬料本身的抗拉強(qiáng)度σ b = 120MPa ； 當(dāng)母材為6063、釬劑為QJ201時(shí)，釬焊溫度550 580°C，焊縫抗拉強(qiáng)度為106Mpa ；當(dāng)母材 為6063、釬劑為QJ201、溫度為600°C時(shí)，鋪展面積為2. 1cm2。實(shí)施例2一、鋁基釬料的組成按質(zhì)量百分比計(jì)，本發(fā)明所述鋁基釬料由Si 12%, Cu 12%, Ni 2.3%, Sr 0. 06%, Ti 0. 08%,Y 0. 09%和余量的 Al 組成。二 制備方法與實(shí)施例1相同，不同的是第一次精煉是在800°C條件下精煉lOmin，第二精煉是 在780°C條件下精煉6min。對(duì)上述制得的鋁基釬料絲進(jìn)行檢測(cè)，得到各項(xiàng)性能指標(biāo)為液相線溫度548. 30C，固相線溫度502. 2 V ；釬料本身的抗拉強(qiáng)度σ b = 106. 4MPa ； 當(dāng)母材為6063、釬劑為QJ201時(shí)，釬焊溫度550 580°C，焊縫抗拉強(qiáng)度為85Mpa ；當(dāng)母材為 6063、釬劑為QJ201、溫度為600°C時(shí)，鋪展面積為1. 96cm2。實(shí)施例3一、鋁基釬料的組成按質(zhì)量百分比計(jì)，本發(fā)明所述鋁基釬料由Si :8%,Cu :8%,Ni :1· 5%,Sr :0· 03%, Ti :0. 02%,Υ :0. 02%和余量的 Al 組成。二 制備方法與實(shí)施例1相同，不同的是第一次精煉是在760°C條件下精煉15min，第二精煉是 在750°C條件下精煉5min。對(duì)上述制得的鋁基釬料絲進(jìn)行檢測(cè)，得到的各項(xiàng)性能指標(biāo)為液相線溫度579. 5°C，固相線溫度527. 6°C ；釬料本身的抗拉強(qiáng)度σ b = 1116MPa ； 當(dāng)母材為6063、釬劑為QJ201時(shí)，釬焊溫度550 580°C，焊縫抗拉強(qiáng)度為79Mpa ；當(dāng)母材為 6063、釬劑為QJ201、溫度為600°C時(shí)，鋪展面積為1. 23cm2。實(shí)施例4
一、鋁基釬料的組成按質(zhì)量百分比計(jì)，本發(fā)明所述鋁基釬料由Si 10%, Cu:9. 5%, Ni 1.5%, Sr 0. 04%, Ti 0. 04%,Y 0. 04%和余量的 Al 組成。二、制備方法1)根據(jù)纖料組成分別稱取各組分，其中Al以純金屬形式加入，元素Si、Cu、Ni、Sr、 Ti 和 Y 分別 Al-20Si、Al_50Cu 和 Al-IONi、Al-IOSr, Α1-5Τ 和 A1-10Y 中間合金加入；2)熔煉將鋁投入石墨坩鍋熔煉爐，加入鋁用熔劑(KCl和NaCl的混合干粉，其 中KCl NaCl = 1 1，加入量為純鋁總重量0.5% )，加熱至830°C熔化后除渣，然后加 入配比量的Al-20Si、A1-50CU和Al-IONi中間合金，再加入鋁用熔劑(KCl和NaCl的混合 干粉，其中KCl NaCl = 1 1，加入量為爐料總重量2%)，待中間合金完全熔化后攪拌、 除渣，于780°C條件下精煉13min ；取稱好的Al_10Sr、Al_5Ti和A1-10Y中間合金切成細(xì)塊 后，用石墨鐘罩將其壓入第一次精煉后的熔液內(nèi)，來(lái)回緩慢移動(dòng)直至中間合金完全熔化，繼 續(xù)攪拌5min，于750°C條件下進(jìn)行第二次精煉，時(shí)間為5min，之后靜置4min ；在所述的精煉 過(guò)程中均以氬氣和六氯乙烷為精煉劑，其中六氯乙烷的加入量為每次精煉時(shí)熔液總重量的
0.4%，氬氣的通入壓力為7KPa，所述六氯乙烷通過(guò)氬氣通入時(shí)的壓力由熔液底部通入；3)加工成型將完成第二次精煉后的熔液在氮?dú)獗Ｗo(hù)下連鑄成厚度為0. 5
1.Omm的鋁基釬料帶鑄坯，將鋁基釬料帶鑄坯進(jìn)行常規(guī)加工成厚度為0. 1 0. 2mm的鋁基釬 料帶。對(duì)上述制得的鋁基釬料帶進(jìn)行檢測(cè)，所得各項(xiàng)性能指標(biāo)為液相線溫度552. °C，固相線溫度516. 6°C;當(dāng)母材為6063、釬劑為QJ201時(shí)，釬焊溫 度550 580°C，焊縫抗拉強(qiáng)度為103Mpa ；當(dāng)母材為6063、釬劑為QJ201、溫度為600°C時(shí)， 鋪展面積為2. 0cm2。實(shí)施例5一、鋁基釬料的組成按質(zhì)量百分比計(jì)，本發(fā)明所述鋁基釬料由Si 11%, Cu 7%, Ni 1.8%, Sr 0. 05%, Ti 0. 03%,Y 0. 07%和余量的 Al 組成。二 制備方法與實(shí)施例4相同，不同的是第二次精煉的溫度790°C。對(duì)上述制得的鋁基釬料絲進(jìn)行檢測(cè)，所得各項(xiàng)性能指標(biāo)為液相線溫度575. 20C，固相線溫度526. 7°C ；釬料本身的抗拉強(qiáng)度σ b = 106MPa ； 當(dāng)母材為6063、釬劑為QJ201時(shí)，釬焊溫度550 580°C，焊縫抗拉強(qiáng)度為96Mpa ；當(dāng)母材為 6063、釬劑為QJ201、溫度為600°C時(shí)，鋪展面積為2. 23cm2。實(shí)施例6一、鋁基釬料的組成按質(zhì)量百分比計(jì)，本發(fā)明所述鋁基釬料由Si 9.5%, Cu 10%, Ni -.2.1%, Sr 0. 03%, Ti 0. 02%,Y 0. 05%和余量的 Al 組成。二、制備方法1)根據(jù)纖料組成分別稱取各組分，其中Al以純金屬形式加入，元素Si、Cu、Ni、Sr、 Ti 和 Y 分別 Al-20Si、Al_50Cu 和 Al-IONi、Al-IOSr, Α1-5Τ 和 A1-10Y 中間合金加入；
2)熔煉將鋁投入石墨坩鍋熔煉爐，加入鋁用熔劑(KCl和NaCl的混合干粉，其中 KCl NaCl = 1 1，加入量為純鋁總重量1.5%)，加熱至850°C熔化后除渣，然后加入配比 量的Al-20Si、Al-50Cu和Al-IONi中間合金，再加入鋁用熔劑(KCl和NaCl的混合干粉，其 中KCl NaCl = 1 1，加入量為爐料總重量1%)，待中間合金完全熔化后除渣，于770°C 條件下精煉12min ；取稱好的Al-10Sr、Al-5Ti和A1-10Y中間合金切成細(xì)塊后，用石墨鐘罩 將其壓入第一次精煉后的熔液內(nèi)，來(lái)回緩慢移動(dòng)直至中間合金完全熔化，繼續(xù)攪拌4min，于 770°C條件下進(jìn)行第二次精煉，時(shí)間為6min，之后靜置5min ；在所述的精煉過(guò)程中均以氬氣 和六氯乙烷為精煉劑，其中六氯乙烷的加入量為每次精煉時(shí)熔液總重量的0. 5%，氬氣的通 入壓力為6KPa，所述六氯乙烷通過(guò)氬氣通入時(shí)的壓力由熔液底部通入；3)加工成型將完成第二次精煉后的熔液在氮?dú)獗Ｗo(hù)下通過(guò)常規(guī)的鋁基釬料霧 化制粉設(shè)備在750 800°C條件下霧化制成粒徑為0. 08 0. 315mm的鋁基釬料粉。對(duì)上述制得的鋁基釬料帶進(jìn)行檢測(cè)，所得各項(xiàng)性能指標(biāo)為液相線溫度552. 1°C，固相線溫度515. 2V ；當(dāng)母材為6063、釬劑為QJ201時(shí)，釬焊 溫度550 580°C，焊縫抗拉強(qiáng)度為107Mpa ；當(dāng)母材為6063、釬劑為QJ201、溫度為600°C時(shí)， 鋪展面積為1.98cm2。實(shí)施例7一、鋁基釬料的組成按質(zhì)量百分比計(jì)，本發(fā)明所述鋁基釬料由Si 7.5%, Cu 12%, Ni 2%, Sr 0. 04%, Ti 0. 01%,Y 0. 01%和余量的 Al 組成。二 制備方法與實(shí)施例6相同。對(duì)上述制得的鋁基釬料絲進(jìn)行檢測(cè)，所得各項(xiàng)性能指標(biāo)為液相線溫度555. 6°C，固相線溫度520. 3°C ；當(dāng)母材為6063、釬劑為QJ201時(shí)，釬焊 溫度550 580°C，焊縫抗拉強(qiáng)度為90Mpa ；當(dāng)母材為6063、釬劑為QJ201、溫度為600°C時(shí)， 鋪展面積為1. 54cm2。
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權(quán)利要求
1.一種低熔點(diǎn)、高強(qiáng)度鋁基釬料，按質(zhì)量百分比計(jì)它由下述組分組成Si :6 13%、Cu :6 13%、Ni :1 3%、Sr :0. 01 0. 1%、Ti :0. 01 0. 2%、Y 0. 01 0. 2%,Al 余量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低熔點(diǎn)、高強(qiáng)度鋁基釬料，其特征在于所述各組分的質(zhì)量百 分比為Si 7 12%、Cu 7 12%、Ni 1 2. 5%,Sr 0. 01 0. 06%,Ti 0. 01 0. 1%、Y 0. 01 0. 1%,Α1 余量。
3.權(quán)利要求1所述的低熔點(diǎn)、高強(qiáng)度鋁基釬料的制備方法，其特征在于包括以下步驟1)原料稱取根據(jù)纖料組成分別稱取各組分，其中鋁以純金屬形式加入，其它元素均 以鋁基中間合金加入；2)熔煉將鋁投入石墨坩鍋熔煉爐，加入鋁用熔劑，加熱至熔化后除渣，然后加入配比 量的Al-Si,Al-Cu和Al-Ni中間合金，再加入鋁用熔劑，待中間合金完全熔化后攪拌、除渣， 于750 800°C條件下精煉10 15min ；之后再向其中加入配比量的Al_Sr、Al_Ti和Al-Y 中間合金，中間合金完全熔化后攪拌3 5min，于相同溫度條件下進(jìn)行第二次精煉，時(shí)間為 5 6min，之后靜置3 4min ；在所述的精煉過(guò)程中均以氬氣和六氯乙烷為精煉劑，所述六 氯乙烷通過(guò)氬氣由熔液底部通入，所述氬氣的通入壓力為5 7KPa ；3)加工成型將完成第二次精煉后的熔液在氮?dú)獗Ｗo(hù)下根據(jù)需要連鑄或氣體霧化成 不同形態(tài)的鋁基釬料。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的低熔點(diǎn)、高強(qiáng)度鋁基釬料的制備方法，其特征在于步驟2) 中，精煉過(guò)程中，六氯乙烷的加入量為每次精煉時(shí)熔液總重量的0. 3 0. 5%。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的低熔點(diǎn)、高強(qiáng)度鋁基釬料的制備方法，其特征在于步驟2) 中，Al-Sr, Al-Ti和Al-Y中間合金切成細(xì)塊后，用石墨鐘罩將其壓入第一次精煉后的熔液 內(nèi)，來(lái)回緩慢移動(dòng)直至中間合金完全熔化。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種低熔點(diǎn)、高強(qiáng)度鋁基釬料及其制備方法。所述釬料按質(zhì)量百分比計(jì)它由下述組分組成Si6～13％、Cu6～13％、Ni1～3％、Sr0.01～0.1％、Ti0.01～0.2％、Y0.01～0.2％、Al余量。制備方法為先稱取各組分，之后將各組分按一定順序加入石墨坩鍋熔煉爐，熔化后進(jìn)行兩次精煉，精煉過(guò)程中均以氬氣和六氯乙烷為精煉劑，所述六氯乙烷通過(guò)氬氣由熔液底部通入，所述氬氣的通入壓力為5～7KPa；將完成第二次精煉后的熔液在氮?dú)獗Ｗo(hù)下根據(jù)需要連鑄或氣體霧化成不同形態(tài)的鋁基釬料。按上述方法制得的鋁基釬料同時(shí)具有低熔點(diǎn)、高強(qiáng)度、高韌性、良好的潤(rùn)濕性和鋪展性等優(yōu)良特性。
文檔編號(hào)B23K35/28GK102000924SQ201010523700
公開日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2010年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月28日
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