專利名稱：銅鋁焊接用鋁合金焊料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種焊料，特別涉及一種適合于銅鋁異種金屬焊接的焊料。
背景技術(shù)：
由于鋁與銅在物理性能及化學(xué)性能存在很大差異，造成其異種金屬焊接困難。設(shè) 計(jì)合適的過渡金屬材料作為焊料，可解決銅鋁直接焊接的困難，達(dá)到銅鋁焊接目的。中國專 利200710122672. X公布了一種用于銅鋁異種金屬焊接用銀鎳鎂過渡金屬材料。該焊料的 熔點(diǎn)介于鋁、銅之間，焊接時(shí)需將鋁、銅分別與過渡金屬兩端進(jìn)行熔化焊接，最終形成的接 頭留有過渡金屬。該方法雖然能完成銅鋁焊接，但熔焊易產(chǎn)生裂紋，接頭處存在的過渡金屬 異質(zhì)界面導(dǎo)致接頭脆性大，抗彎強(qiáng)度降低。專利CN1743118A(200510044627. 8)公開了一種 焊接銅鋁接頭的Al-Si-Mg釬料，由于釬料中沒有破除氧化膜元素，焊接需在真空中完成， 導(dǎo)致焊接效率低，成本高。另外，釬料中Si含量高，接頭區(qū)存在異質(zhì)界面，抗彎強(qiáng)度低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠消除過渡金屬異質(zhì)界面，形成連續(xù)均勻接頭的銅 鋁焊接用鋁合金焊料，接頭抗彎強(qiáng)度達(dá)到母材水平。本發(fā)明采取的技術(shù)方案為銅鋁焊接用鋁合金焊料，其重量百分比組成為A160 72% ；Cu或者Ge 25 35% ;Sil 5% ;Mg 1 5% ;Li 或 Sb 或 Bi 彡 1%。所述的銅鋁焊接用鋁合金焊料，其重量百分比組成優(yōu)選A1 65 72% ;Cu或者Ge 25 32% ；Si3 5% ；Mg 1 3% ；Li 或 Sb 或 Bi 彡 1%。上述的銅鋁焊接用鋁合金焊料的熔點(diǎn)為500°C 580°C。所述的銅鋁焊接用鋁合金焊料制備方法是將各組分按規(guī)定的重量百分比制成母 合金，將母合金裝入石英坩鍋內(nèi)，在真空爐內(nèi)感應(yīng)加熱重熔，當(dāng)達(dá)到合適的溫度后，用一定 壓力的氬氣將熔融液態(tài)合金噴鑄在表面光潔的高速旋轉(zhuǎn)紫銅輥上，急冷就可以得到厚度為 0. 02 0. IOmm的鋁合金箔帶。本發(fā)明的鋁合金焊料采用與被焊接金屬相同的基體元素，減小了銅鋁焊接時(shí)的成 分和組織的不連續(xù)，消除了異質(zhì)界面。焊料中添加多種破除氧化膜元素Mg、Li、Sb或Bi，焊 接無需真空。鋁合金焊料熔點(diǎn)小于鋁和銅，焊接時(shí)鋁、銅不熔化，避免了焊接熱裂紋。與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明的鋁合金焊料可完成鋁與銅異種金屬焊接，接頭區(qū)成分 與組織連續(xù)均勻，無異質(zhì)界面，接頭抗彎強(qiáng)度達(dá)到母材水平，彎曲180°不斷。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1銅鋁焊接用鋁合金焊料，其重量百分比組成為Al 65%, Cu 30%, Mg 1.5%, Si3%, SbO. 5%。
將各組分按規(guī)定的重量百分比制成母合金，將母合金裝入石英坩鍋內(nèi)，在真空爐內(nèi)感應(yīng)加熱重熔，當(dāng)加熱到800°C時(shí)，用0. 5 0. 6Pa的氬氣將熔融液態(tài)合金噴鑄在表面光 潔的高速旋轉(zhuǎn)紫銅輥上，急冷就可以得到厚度為0. 02 0. IOmm的鋁合金箔帶。實(shí)施例2銅鋁焊接用鋁合金焊料，其重量百分比組成為Al 69.5%, Cu 26%, Mg 1%, Si3. 4%, Bi 0. 1%。將各組分按規(guī)定的重量百分比制成母合金，將母合金裝入石英坩鍋內(nèi)，在真空爐 內(nèi)感應(yīng)加熱重熔，當(dāng)加熱到800°C時(shí)，用0. 5 0. 6Pa的氬氣將熔融液態(tài)合金噴鑄在表面光 潔的高速旋轉(zhuǎn)紫銅輥上，急冷就可以得到厚度為0. 02 0. IOmm的鋁合金箔帶。實(shí)施例3銅鋁焊接用鋁合金焊料，其重量百分比組成為Al 70%, Ge 25%, Mg 1%, Si3. 5%, LiO. 5%制備方法同實(shí)施例2，將鋁合金焊料制備成厚度為0. 05mm的箔帶。將該成分的鋁合金箔帶用于端面為50X5鋁排(L2)與銅排(T2)的焊接，采用感 應(yīng)方式加熱保溫后完成焊接，焊接后進(jìn)行彎曲試驗(yàn)，接頭彎曲180°未斷。實(shí)施例4銅鋁焊接用鋁合金焊料，其重量百分比組成為A1 61%, Ge31%, Mg 5%，Si2%， Lil%制備方法同實(shí)施例2，將鋁合金焊料制備成厚度為0. 05mm的箔帶。實(shí)施例5銅鋁焊接用鋁合金焊料，其重量百分比組成為Al 65%, Ge 26.5%, Mg 3%, Si5%, LiO. 5%制備方法同實(shí)施例2，將鋁合金焊料制備成厚度為0. 08mm的箔帶。實(shí)施例6銅鋁焊接用鋁合金焊料，其重量百分比組成為Al 65%, Ge 26.5%, Mg 3%, Si5%, LiO. 5%制備方法同實(shí)施例2，將鋁合金焊料制備成厚度為0. 05mm的箔帶。
權(quán)利要求
銅鋁焊接用鋁合金焊料，其特征是，其重量百分比組成為Al 60～72％；Cu或者Ge 25～35％；Si 1～5％；Mg 1～5％；Li或Sb或Bi≤1％。
2.按照權(quán)利要求1所述的銅鋁焊接用鋁合金焊料，其特征是，其重量百分比組成為 A165 72% ；Cu 或者 Ge 25 32% ；Si3 5% ;Mg 1 3% ;Li 或 Sb 或 Bi 彡 1 %。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的銅鋁焊接用鋁合金焊料，其特征是，熔點(diǎn)為500°C 580 "C。
4.權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的銅鋁焊接用鋁合金焊料的制備方法，其特征是，將各組 分按規(guī)定的重量百分比制成母合金，將母合金裝入石英坩鍋內(nèi)，在真空爐內(nèi)感應(yīng)加熱重熔， 當(dāng)加熱到800°C時(shí)，用0. 5 0. 6Pa的氬氣將熔融液態(tài)合金噴鑄在表面光潔的高速旋轉(zhuǎn)紫銅 輥上，急冷得焊料箔帶。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的銅鋁焊接用鋁合金焊料的制備方法 ，其特征是，所述的焊料 箔帶厚度為0. 02 0. 10mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了銅鋁焊接用鋁合金焊料，其重量百分比組成為Al 60～72％；Cu或者Ge25～35％；Si 1～5％；Mg 1～5％；Li或Sb或Bi≤1％。本發(fā)明的鋁合金焊料可完成鋁與銅異種金屬焊接，接頭區(qū)成分與組織連續(xù)均勻，無異質(zhì)界面，接頭抗彎強(qiáng)度達(dá)到母材水平。
文檔編號B23K35/28GK101972902SQ20101055294
公開日2011年2月16日 申請日期2010年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月22日
發(fā)明者傅敏, 岳增武, 李辛庚, 王學(xué)剛, 胡新芳, 閆風(fēng)潔 申請人:山東電力研究院