[发明专利]一种应用于扩散焊的铝铜合金表面活性焊剂

说明书

本发明涉及焊接技术领域，旨在提供一种应用于扩散焊的铝铜合金表面活性焊剂。该活性焊剂是由下述质量百分比的各组分组成：氧化硼B₂O₃，0.5％～1％；氧化铝Al₂O₃，74％～80％；氧化铁Fe₂O₃，2.5％～4.5％；氧化铜CuO，9.5％～20.5％；氧化硅SiO₂，0.5％～1.5％；氧化镁MgO，1.5％～2％；氧化钇Y₂O₃，0.5％～1.5％；其中，(氧化铜+氧化硅+氧化铝的质量百分比)＞90％，(氧化铁+氧化硼+氧化镁+氧化钇的质量百分比)＜10％。本发明基于扩散焊技术特点及表面活性焊剂的优势提出一种适合于铝铜合金扩散焊的表面活性焊剂配方，并在该配方优化体系下进行焊接工艺优化试验，实现高质量焊缝的加工工艺，能够解决当前铝铜合金扩散焊形成的焊接接头强度低、焊缝结合强度、接头导电性等技术问题。

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，尤其是改善焊接接头力学和电气性能领域，具体是一种应用于扩散焊的铝铜合金表面活性焊剂。

背景技术

铝与铜是电力工业常用的导电材料。在电气导通过程中，需要将铜与铝连接起来，实现电传输。常规的螺栓连接虽然易拆装，但降低了有效导通面积，増大了接触电阻，降低了安全可靠性。因此，电力工业中常使用闪化焊和摩擦焊制备的铜铝过渡接头进行铜铝的连接。但在服役过程中闪光焊和摩擦焊接头中存在的未焊合、氧化物夹杂等缺陷。而且，接头温升、第二相金属间化合物、环境因素和外力作用均会降低接头强度，缩短过渡接头的使用寿命。

瞬间液相扩散焊是20世纪70年代美国研究者针对镍基高温合金发明的一种新型焊接方法。该方法利用中间层合金内降低熔点元素的扩散，在待焊母材界面形成瞬间液相(又称为过渡液相)之后发生等温凝固实现母材的焊接。瞬间液相扩散焊铝铜接头强度都未达到铅母材强度，还未能达到使用要求。瞬间液相扩散焊的焊接温度低于熔化焊，可避免熔化焊时形成的焊缝缺陷；焊接压力低于固相焊，可降低焊接应力；而又不存在钎焊时的异质钎缝和钎剂的腐蚀问题。而目前的铝铜液相扩散焊接接头强度低，未能发挥其焊接方法优势，尚需在焊接工艺、接头强度及导电性等方面进行深入研究。而起源于20世纪60年代中期的表面活性焊剂可促进电弧收缩，焊接熔深增加，从而促使焊接接头具有良好的抗拉强度、弯曲强度等，显著地提升焊缝整体的力学、电气性能等，并在开发不锈钢、碳钢、镍基合金及钛合金用活性焊剂等方面取得了很大进展。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种应用于扩散焊的铝铜合金表面活性焊剂。

为解决技术问题，本发明的解决方案是：

提供一种应用于铝铜合金扩散焊的表面活性焊剂，该活性焊剂是由下述质量百分比的各组分组成：

氧化硼B₂O₃，0.5％～1％

氧化铝Al₂O₃，74％～80％

氧化铁Fe₂O₃，2.5％～4.5％

氧化铜CuO，9.5％～20.5％

氧化硅SiO₂，0.5％～1.5％

氧化镁MgO，1.5％～2％

氧化钇Y₂O₃，0.5％～1.5％

其中，(氧化铜+氧化硅+氧化铝的质量百分比)＞90％，(氧化铁+氧化硼+氧化镁+氧化钇的质量百分比)＜10％。

本发明所述表面活性焊剂可通过下述制备方法获得：