專利名稱：一種銅鋁合金復(fù)合管專用焊環(huán)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種焊環(huán)，尤其涉及一種銅鋁合金復(fù)合管專用焊環(huán)。
背景技術(shù)：
近十幾年來，隨著空調(diào)、汽車、制冷行業(yè)的迅速發(fā)展，一種新型節(jié)能材料-銅鋁合金復(fù)合管已經(jīng)發(fā)展起來，與銅管相比，其換熱效率好，而且抗拉強度、爆破壓力、延伸率、擴口率、內(nèi)表清潔度、壓扁、彎曲、抗?jié)B漏性能等指標完全滿足行業(yè)標準，其價格也相對銅管比較低廉，因此，這種銅鋁合金復(fù)合管被越來越廣泛采用。隨著銅鋁合金復(fù)合管的應(yīng)用和發(fā)展，過去制冷、空調(diào)行業(yè)用于焊接銅管中經(jīng)常使用的銅磷焊環(huán)已經(jīng)不能滿足銅鋁合金復(fù)合管的焊接要求而逐漸被錫焊環(huán)替代，與銅磷焊環(huán)相比，錫焊環(huán)熔點較低，焊接工藝簡單，并且錫焊環(huán)自帶助焊劑。由于銅的表面與空氣長時間接觸時會逐漸被氧化，因此，單是簡單將焊環(huán)和銅鋁復(fù)合管及其部件進行加熱而難以焊接，而使用帶具有將焊環(huán)與銅鋁合金復(fù)合管表面氧化物除去、增強錫液流動性、具有較寬工藝窗口、焊后拉伸強度和抗老化能力優(yōu)異、焊后焊接處表面光滑、氣孔較少、使熔化的焊環(huán)容易在銅鋁復(fù)合管表面起潤濕作用助焊劑的錫焊環(huán)是焊接此類銅鋁合金復(fù)合管的最佳選擇?，F(xiàn)有技術(shù)中，銅鋁合金復(fù)合管焊接中使用的錫焊環(huán)一般都是采用電子組裝，焊錫線生產(chǎn)而成。這種錫焊環(huán)的合金成分一般為Sn-0. 7Cu，這種成分也是滿足不了銅鋁復(fù)合管的焊接要求，在焊環(huán)熔化后流動性方面，此合金在焊接時由于微觀上合金晶粒粗大，宏觀上表現(xiàn)為流動性較差，焊后表面不光滑；在焊接后焊接處抗老化和拉力強度方面由于銅鋁復(fù)合管焊接后，中間的介質(zhì)是具有一定壓力的制冷液，故需保證銅鋁復(fù)合管焊接后具有較好的抗老化性能和較強的拉升強度，但Sn-0. 7Cu合金是最簡單的焊環(huán)，在與銅鋁復(fù)合管焊接時，二者之間形成了界面合金層而相互達到浸潤，界面合金層的主要成分是Cu6Sn5合金。 此合金并不穩(wěn)定，它還會與復(fù)合管中的銅發(fā)生比較緩慢的化學(xué)變化，Cu6Sn5合金慢慢不斷擴大并進一步與銅反應(yīng)生成較穩(wěn)定的Cu3Sn合金層，隨著擴散的進一步深入，界面合金層的界面合金不斷增多而復(fù)合管的銅層變薄甚至全部被浸蝕，加之界面合金性脆，這使得隨著時間的推移，焊接處的拉伸強度就遠遠不能夠滿足要求。復(fù)合管的銅層變薄，這會使復(fù)合管的耐壓能力減弱甚至產(chǎn)生漏孔。因此研究一種能夠達到銅鋁復(fù)合管焊接要求的專用焊環(huán)，已成為急需解決的重大課題之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種流動性好、抗老化性能和拉升性能好的銅鋁合金復(fù)合管專用焊環(huán)。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種銅鋁合金復(fù)合管專用焊環(huán)，所述的焊環(huán)中各成分及重量百分比為Sb 1% -20%, Cu 0% -5%, Ni 0% -6%, Ag 0% -5%, Ce 0% _2%，余量為 Sn及不可避免雜質(zhì)。
優(yōu)選的，所述的焊環(huán)中各成分及較佳重量百分比為Sb 1% -5%,Cu 0% -l%,Ni 0% -0. 05%, Ag 0% -O. l%,Ce 0% -0. 01%，余量為 Sn 及不可避免雜質(zhì)。優(yōu)選的，所述的焊環(huán)中各成分及最佳重量百分比為Sb 4%, Cu 0.5%, Ni 0. 03%, AgO. 05%, Ce 0. 006%，余量為Sn及不可避免雜質(zhì)。優(yōu)選的，所述的焊環(huán)環(huán)體為圓環(huán)圈狀或扁圓環(huán)圈狀。優(yōu)選的，所述的焊環(huán)線體直徑為1. Omm-4. 0mm,環(huán)體直徑為3. Omm-25. 0mm。本發(fā)明的的銅鋁合金復(fù)合管專用焊環(huán)在現(xiàn)有錫焊環(huán)的基礎(chǔ)上加入了 Cu、Sb、Ni、 Ag、Ce等合金元素，使得銅鋁合金復(fù)合管專用焊環(huán)的流動性、機械強度、抗老化能力和拉伸性能得到了全面的提升。其中，所加入的各個合金元素起到的具體作用為1、Cu 改善其機械強度和延伸率，同時可以抑制銅鋁合金復(fù)合管銅層向熔融焊錫液中大量滲透，改善其導(dǎo)熱性能。2、Sb:增加焊料與母材的親和力，使焊接后具有良好的機械強度，同時也增加了焊料的硬度，便于制環(huán)工序。2,Ni 能夠使合金的晶粒細化，拉力強度就越大。較細的晶粒也增加了焊錫液的流動性能，焊后表面光滑；抑制錫對銅鋁合金復(fù)合管銅層的浸蝕和界面合金層的增大。這樣就保證了焊接處有足夠的拉力強度；降低了銅層變薄甚至完全被浸蝕的可能性，從而焊接后產(chǎn)品有著良好的氣密性和耐壓性；還會抑制焊接后晶體的再結(jié)晶，大大提高焊接后的銅鋁復(fù)合管的機械性能，提高了產(chǎn)品的可靠性。3、Ag:能夠增加焊錫液的流動和潤濕性，提高焊接的焊接強度和焊環(huán)的延伸率，提高焊接處的熱疲乏能力和抗老化能力，也有助于阻止錫對銅鋁復(fù)合管銅層的浸蝕，具有很好的耐熱疲乏能力。4、Ce 可以增加焊料的抗氧化性能，使焊料在焊接時不易氧化而提高了焊料的流動性能。本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明的銅鋁合金復(fù)合管專用焊環(huán)具有焊接后拉伸強度和抗老化能力優(yōu)異、焊接處表面光滑、氣孔較少的特點，完全能夠達到現(xiàn)今銅鋁復(fù)合管的焊接要求，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，成品率高，成本較低，使用方便，主要用于空調(diào)和制冷行業(yè)中。
具體實施例方式本發(fā)明結(jié)合實施例作進一步的詳述。實施例1一種銅鋁合金復(fù)合管專用焊環(huán)，所述的焊環(huán)中各成分及重量百分比為Sb 1%, Cu 5%, Ni 1%, Ag 2%, Ce 2%，余量為Sn及不可避免雜質(zhì)。將各種成分經(jīng)合金材料熔煉并澆鑄成錫柱、擠壓、拉絲和成環(huán)等工藝處理，線體直徑為1. Omm-4. 0mm,環(huán)體直徑為 3. Omm-25. Omm的銅鋁合金復(fù)合管專用焊環(huán)。實施例2一種銅鋁合金復(fù)合管專用焊環(huán)，所述的焊環(huán)中各成分及重量百分比為Sb20%、Cu 0.01%,Ni 6%,Ag 0.01%,Ce 0. 01 %，余量為Sn及不可避免雜質(zhì)。將各種成分經(jīng)合金材料熔煉并澆鑄成錫柱、擠壓、拉絲和成環(huán)等工藝處理，線體直徑為1. Omm-4. 0mm，環(huán)體直徑為 3. Omm-25. Omm的銅鋁合金復(fù)合管專用焊環(huán)。
實施例3一種銅鋁合金復(fù)合管專用焊環(huán)，所述的焊環(huán)中各成分及重量百分比為Sb 7%,Cu 0.01%, Ni 2%, Ag 5%, Ce 0. 001 %，余量為Sn及不可避免雜質(zhì)。將各種成分經(jīng)合金材料熔煉并澆鑄成錫柱、擠壓、拉絲和成環(huán)等工藝處理，線體直徑為1. Omm-4. 0mm，環(huán)體直徑為 3. Omm-25. Omm的銅鋁合金復(fù)合管專用焊環(huán)。實施例4一種銅鋁合金復(fù)合管專用焊環(huán)，所述的焊環(huán)中各成分及重量百分比為Sb 2%,Cu 0.6%, Ni 0. 02%, Ag 0. 03%, Ce 0. 008%，余量為Sn及不可避免雜質(zhì)。將各種成分經(jīng)合金材料熔煉并澆鑄成錫柱、擠壓、拉絲和成環(huán)等工藝處理，線體直徑為1. Omm-3. 0mm，環(huán)體直徑為3. 0mm-20. Omm的銅鋁合金復(fù)合管專用焊環(huán)。實施例5一種銅鋁合金復(fù)合管專用焊環(huán)，所述的焊環(huán)中各成分及重量百分比為Sb 4%, Cu 0.5%、Ni 0. 03%, Ag 0. 05%, Ce 0. 006%，余量為Sn及不可避免雜質(zhì)。將各種成分經(jīng)合金材料熔煉并澆鑄成錫柱、擠壓、拉絲和成環(huán)等工藝處理，線體直徑為1. Omm-3. 0mm，環(huán)體的直徑為3. 0mm-20. Omm的銅鋁合金復(fù)合管專用焊環(huán)。實施例6一種銅鋁合金復(fù)合管專用焊環(huán)，所述的焊環(huán)中各成分及重量百分比為Sb 5%, Ce 0. 001%，余量為Sn及不可避免雜質(zhì)。將各種成分經(jīng)合金材料熔煉并澆鑄成錫柱、擠壓、拉絲和成環(huán)等工藝處理，線體直徑為1. Omm-4. 0mm,環(huán)體直徑為3. Omm-25. Omm的銅鋁合金復(fù)合管專用焊環(huán)。實施例7一種銅鋁合金復(fù)合管專用焊環(huán)，所述的焊環(huán)中各成分及重量百分比為Sb 5%, Cu 0.1%，Ce 0.002%，余量為Sn及不可避免雜質(zhì)。將各種成分經(jīng)合金材料熔煉并澆鑄成錫柱、擠壓、拉絲和成環(huán)等工藝處理，線體直徑為1. Omm-4. 0mm，環(huán)體直徑為3. Omm-25. Omm的銅鋁合金復(fù)合管專用焊環(huán)。實施例8一種銅鋁合金復(fù)合管專用焊環(huán)，所述的焊環(huán)中各成分及重量百分比為Sb 7%, Cu 0. 15%, Ni 0. 06%, Ce 0. 0025%，余量為Sn及不可避免雜質(zhì)。將各種成分經(jīng)合金材料熔煉并澆鑄成錫柱、擠壓、拉絲和成環(huán)等工藝處理，線體直徑為1. Omm-4. 0mm，環(huán)體直徑為 3. Omm-25. Omm的銅鋁合金復(fù)合管專用焊環(huán)。實施例9一種銅鋁合金復(fù)合管專用焊環(huán)，所述的焊環(huán)中各成分及重量百分比為Sb 5%, Cu 0.2%, Ni 0. 05%, Ce 0. 001 %，余量為Sn及不可避免雜質(zhì)。將各種成分經(jīng)合金材料熔煉并澆鑄成錫柱、擠壓、拉絲和成環(huán)等工藝處理，線體直徑為1. Omm-4. 0mm，環(huán)體直徑為 3. Omm-25. Omm的銅鋁合金復(fù)合管專用焊環(huán)。實施例10一種銅鋁合金復(fù)合管專用焊環(huán)，所述的焊環(huán)中各成分及重量百分比為Sb 5%,Ag 0. 2%，余量為Sn及不可避免雜質(zhì)。將各種成分經(jīng)合金材料熔煉并澆鑄成錫柱、擠壓、拉絲和成環(huán)等工藝處理，線體直徑為1. Omm-4. 0mm,環(huán)體直徑為3. Omm-25. Omm的銅鋁合金復(fù)合管專用焊環(huán)。實施例11一種銅鋁合金復(fù)合管專用焊環(huán)，所述的焊環(huán)中各成分及重量百分比為Sb 4%, Cu 0.3%,Ce 0.01%，余量為Sn及不可避免雜質(zhì)。將各種成分經(jīng)合金材料熔煉并澆鑄成錫柱、 擠壓、拉絲和成環(huán)等工藝處理，線體直徑為1. Omm-4. 0mm，環(huán)體直徑為3. Omm-25. Omm的銅鋁合金復(fù)合管專用焊環(huán)。實施例12一種銅鋁合金復(fù)合管專用焊環(huán)，所述的焊環(huán)中各成分及重量百分比為Sb 6%, Ni 0. 06%, Ag 0.3%, Ce 0. 001 %，余量為Sn及不可避免雜質(zhì)。將各種成分經(jīng)合金材料熔煉并澆鑄成錫柱、擠壓、拉絲和成環(huán)等工藝處理，線體直徑為1. Omm-4. 0mm,環(huán)體直徑為 3. Omm-25. Omm的銅鋁合金復(fù)合管專用焊環(huán)。實施例13一種銅鋁合金復(fù)合管專用焊環(huán)，所述的焊環(huán)中各成分及重量百分比為Sb 5%,Cu 0.7%,Ni 0.03%，余量為Sn及不可避免雜質(zhì)。將各種成分經(jīng)合金材料熔煉并澆鑄成錫柱、 擠壓、拉絲和成環(huán)等工藝處理，線體直徑為1. Omm-4. 0mm，環(huán)體直徑為3. Omm-25. Omm的銅鋁合金復(fù)合管專用焊環(huán)。實施例14—種銅鋁合金復(fù)合管專用焊環(huán)，所述的焊環(huán)中各成分及重量百分比為Sb 9%,Cu 0.2%,Ce 0.01%，余量為Sn及不可避免雜質(zhì)。將各種成分經(jīng)合金材料熔煉并澆鑄成錫柱、 擠壓、拉絲和成環(huán)等工藝處理，線體直徑為1. Omm-4. 0mm，環(huán)體直徑為3. Omm-25. Omm的銅鋁合金復(fù)合管專用焊環(huán)。實施例15一種銅鋁合金復(fù)合管專用焊環(huán)，所述的焊環(huán)中各成分及重量百分比為Sb 5%,Cu 0.2%, Ag 0.2%，余量為Sn及不可避免雜質(zhì)。將各種成分經(jīng)合金材料熔煉并澆鑄成錫柱、 擠壓、拉絲和成環(huán)等工藝處理，線體直徑為1. Omm-4. 0mm，環(huán)體直徑為3. Omm-25. Omm的銅鋁
合金復(fù)合管專用焊環(huán)。實施例1-實施15的銅鋁合金復(fù)合管專用焊環(huán)的實施結(jié)果見表1 表 1
名稱熔點(°c)擴展率(％ )彈性模量(GPa)屈服強度(Iffa)實施例1242764123實施例2232803422實施例3233783625實施例4241834325實施例524084452權(quán)利要求
1.一種銅鋁合金復(fù)合管專用焊環(huán)，其特征在于，所述的焊環(huán)中各成分及重量百分比為 Sb 1% -20%,Cu 0% -5%,Ni 0% -6%,Ag 0% -5%,Ce 0% _2%，余量為 Sn 及不可避免雜質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅鋁合金復(fù)合管專用焊環(huán)，其特征在于，所述的焊環(huán)中各成分及較佳重量百分比為Sb 1% -5%, Cu 0% -1%, Ni 0% -0. 05%, Ag0% -0. 1%, Ce 0% -0.01%，余量為Sn及不可避免雜質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅鋁合金復(fù)合管專用焊環(huán)，其特征在于，所述的焊環(huán)中各成分及最佳重量百分比為Sb 4%,Cu 0. 5%,Ni 0. 03%,Ag 0. 05%,Ce 0.006%，余量為 Sn 及不可避免雜質(zhì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅鋁合金復(fù)合管專用焊環(huán)，其特征在于，所述的焊環(huán)環(huán)體為圓環(huán)圈狀或扁圓環(huán)圈狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅鋁合金復(fù)合管專用焊環(huán)，其特征在于，所述的焊環(huán)線體直徑為 1. Omm-4. 0mm，環(huán)體直徑為 3. Omm-25. 0mm。
全文摘要
本發(fā)明揭示了一種銅鋁合金復(fù)合管專用焊環(huán)，所述的焊環(huán)中各成分及重量百分比為Sb 1％-20％、Cu 0％-5％、Ni 0％-6％、Ag 0％-5％、Ce 0％-2％，余量為Sn及不可避免雜質(zhì)。本發(fā)明的銅鋁合金復(fù)合管專用焊環(huán)具有焊接后拉伸強度和抗老化能力優(yōu)異、焊后焊接處表面光滑、氣孔較少的特點，完全能夠達到現(xiàn)今銅鋁復(fù)合管的焊接要求，主要用于空調(diào)和制冷行業(yè)中。
文檔編號B23K35/26GK102441743SQ20111017612
公開日2012年5月9日 申請日期2011年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月28日
發(fā)明者何錫堅, 梁力強, 梁潔明, 范晶波 申請人:力創(chuàng)(臺山)電子科技有限公司