[发明专利]铁镍基箔带钎料及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种铁镍基箔带钎料及其制备的铁镍基钎料箔带，铁镍基钎料箔带可用于不锈钢钎焊，特别适用于EGR(废气再循环)冷却器以及其它热交换器，属于焊接领域。

背景技术

随着大气污染的日益严重和人们对环保意识的不断提高，汽车排放法规越来越受到国家和政府的重视。为了达到新排放法规，必须采用新技术和新装置，对尾气进行净化处理。EGR冷却器应运而生，它可以有效地满足汽车尾气净化处理要求。EGR冷却器的作用是通过将一部分废气在EGR冷却器中进行冷却，并循环回到汽缸内，用来降低汽缸中的燃烧温度和氧含量，因而既能明显降低氮氧化物和烟尘排放，又可节省油耗。因此EGR冷却器已成为汽车(尤其是柴油车)必不可少的重要部件。

EGR冷却器的工作环境严峻：要求能承受高温、强压和酸腐蚀。

EGR冷却器采用薄壁不锈钢，由真空钎焊方法制造。

目前，EGR冷却器大多用镍基钎料钎焊，其中BNi-5系列镍基钎料钎焊的接头耐腐蚀性好，强度和抗氧化性也较高，对不锈钢母材的反应小。其中BNi-5a,BNi-5b可制成箔材，是较好的钎料。但钎料的熔化温度高，钎焊温度高达1175℃以上，导致不锈钢晶粒长大；而且钎料含镍量高，价格贵,因此迫切需要：

1、以铁代镍，减少钎料的含镍量和降低成本；

2、将钎焊温度降低到1100℃以下；降低能耗和成本，以及不影响不锈钢母材的性能；

3、良好的钎焊性能，力学性能和抗腐蚀性；

4、可制成薄带，方便EGR冷却器的制造，又可防止钎焊膏中的溶剂和粘结剂在加热时的挥发对真空造成的污染，以及焊膏爆裂影响润湿特性。

较早的专利US4410604公开一种FeNiCrSiB钎料合金，钎焊温度介于1150℃-1200℃之间。专利US4402747公开了一种FeNiCrSiB钎料合金，钎焊温度达1180℃。专利US2006/0090820A1公开了一种Fe-Cr-B-Si-Mo(W)钎料合金，该钎料可以制成箔带，但钎料的液相线温度高于1145℃，钎焊温度更高得多。专利US7455811B2和EP2937170A1公开了一种FeNiCrMnMoSiPB和微量元素的钎料合金，可制成粉和钎料箔带，钎焊温度为1190℃。专利2008/0006676A1公开了一种FeCrNiSiP钎料合金，制成粉和膏状使用，钎焊温度为1176℃。专利US2012/0183807A1和US9193011B2公开了一种FeCrNiCuPSiMn钎料，其商品牌号为F300，钎焊温度1100℃，但只能制成粉和膏状。专利US2008/0318082A1和US8951368B2公开了两类钎料合金；一类是FeNiCrSiBP合金，可制成钎料箔带，钎焊温度高于1170℃(商品牌号VZ2099),另一类是FeNiCrMoCuSiBP合金，可制成钎料箔带，钎焊温度高于1170℃(商品牌号VZ2106)。专利CN200880128613.6公开一种FeCrNiCuPSiMo钎料合金，成分和F300很接近，钎焊温度1120℃，该钎料也只能制成粉和膏。专利CN201310541104.9和CN20131054137.9公开两种FeNiCrSiBCu钎焊合金，钎焊温度分别为1110-1140℃和1090-1100℃,可制成钎料箔带；但钎料含硼量高，有向不锈钢晶间渗入的倾向，对不锈钢薄板性能有害，而且接头抗酸能力差。专利CN105215574A公开了一种FeNiCrSiCuPBMoC的钎料合金，钎焊温度低(1050℃)，但很难制成钎料箔带。

现有技术提供的各种铁基合金不足之处可归纳如下：

1、钎料的钎焊温度高。根据美国材料学会(ASM)不锈钢手册的数据，镍铬不锈钢在低于1095℃温度下不发生晶粒长大现象，而目前的绝大部分铁基钎料的钎焊温度均高于此温度，危害不锈钢母材性能。

2、很多钎料不能制成钎料箔带，只能以膏状使用，焊膏中的有机物和溶剂在加热时挥发而爆裂，影响润湿特性，并且影响真空炉的真空度。钎料如制成箔带，即方便于部件的装配(尤其是大面积焊接部件)，也可克服使用焊膏的缺点。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术中存在的不足而设计提供的一种铁镍基箔带钎料。

为实现上述目的，本发明提供一种铁镍基箔带钎料，其化学成分按重量百分比为：20％-37％的Ni,12％-18％的Cr,1.5％-3.5％的Si,4.5％-7％的P,0.3％-1.2％的B,1％-3％的Cu,1％-2％的Mo,0.3％-1％的Zr,余量为Fe。