[发明专利]硬钎焊铝合金

说明书

技术领域

本发明涉及铝合金，尤其是一种硬钎焊铝合金。

背景技术

钎焊属于固相连接，与熔化焊方法不同，钎焊时母材不熔化，采用比母材熔化温度低的钎料，加热温度采取低于母材固相线而高于钎料液相线的一种连接方法。当被连接的零件和钎料加热到钎料熔化，利用液态钎料在母材表面润湿、铺展与母材相互溶解和扩散和在母材间隙中润湿、毛细流动、填缝与母材相互溶解和扩散而实现零件间的连接。目前使用最广泛的硬钎焊技术，是在要装配的零件上涂覆非腐蚀性的“焊剂”，然后在受控的氮气气氛下进行的硬钎焊，最为常用的是Nocolok焊剂；但是该技术存在成本较高，沉积需要特殊设备，以及产生的废液难以处理等问题。为解决上述问题人们进行了广泛的研究，其中最重要的成果是镍沉积硬钎焊方法，该方法使得合金材料的耐腐蚀性能有所提高，但是使用的设备更加复杂，并且还须继续处理由镍镀槽产生的废液，对于应用Nocolok焊剂的技术而言进步并不明显，而所得产品的综合性能也不如Nocolok硬钎焊产品。

CN 100581700C公开了一种用于硬钎焊的铝合金带或片，其包括至少80重量％铝和0.01-0.5％的钇和/或0.05-0.5％的铋，该带或片在至少一个面涂覆有硬钎焊合金。所述带或片用于无焊剂焊接的产品的生产。

CN 1100889C公开了一种片、板或挤压件形式的用于钎焊组件的铝合金，其具有以下组成(wt.％)：Si＜0.15，Mn 0.7-1.5，Mg最高0.8，Cu 0.5-1.5，Fe＜0.4，Cr＜0.30，Ti＜0.30，V＜0.30，Zr＜0.30，其它元素每种＜0.05，总量＜0.15，余量为铝并且，所述铝合金以时效态提供。

CN 100503134C公开了一种基本上不含锂和不含钙的铝合金钎焊材料，其具有以重量％表示的以下组成：Si 5.0-14.0；Fe 0.1-0.7；Mn 0.2-1.5；Mg最大2.0；Zn最大1.0；至多1重量％的作为合金化元素的可选的润湿剂，和余量Al及不可避免的杂质。

现有技术尚不能提供一种成本低廉，无需特殊设备及处理废液难题而性能却优于Nocolok产品的硬钎焊铝合金。

发明内容

本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一种成本低廉的硬钎焊铝合金，其生产无须使用焊剂，亦无须特殊设备，同时具有优异的耐腐蚀性能及钎焊后硬度。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种硬钎焊铝合金，包括以重量百分比wt％表示的以下组分：Si 3-12wt％，Mn 0.9-2.5wt％，Fe 0.25-0.4wt％，Zr 0.05-0.25wt％，Cu 1.2-2.2wt％，Co 0.1-0.5wt％，Bi 0.03-0.3wt％，余量Al。

所述Si的量，以常规方式进行选择，以提供合金所需的钎焊性能。

在本发明所述的硬钎焊铝合金中，所述Si的重量百分比为3-12wt％，例如可以是3-7wt％，4-10wt％，4.5-8wt％，5-10wt％，6-12wt％，3wt％，3.1wt％，3.5wt％，4wt％，4.4wt％，4.6wt％，5wt％，5.5wt％，5.8wt％，6wt％，6.1wt％，6.5wt％，7wt％，7.2wt％，8wt％，8.7wt％，9wt％，9.6wt％，10wt％，10.3wt％，10.5wt％，11wt％，11.6wt％，12wt％；优选为4-10wt％；最优选为5-8wt％。

所述Mn是为获得所要求的耐腐蚀性和强度水平所添加的主要合金元素。Mn的量过多或过少都不利于改善合金材料的耐腐蚀性。并且，在含有较高的Si含量的包覆或填料层中，对于改善硬钎焊产品中再次固化的合金材料的腐蚀性，Mn能够起到显著的作用。

在本发明所述的硬钎焊铝合金中，所述Mn的重量百分比为0.9-2.5wt％，例如可以是0.9-1.5wt％，0.95-1.8wt％，1-1.2wt％，1.6-2.4wt％，1.4-2.5wt％，0.9wt％，0.93wt％，1.0wt％，1.06wt％，1.1wt％，1.2wt％，1.3wt％，1.4wt％，1.47wt％，1.5wt％，1.6wt％，1.65wt％，1.7wt％，1.8wt％，1.85wt％，1.9wt％，2wt％，2.08wt％，2.16wt％，2.25wt％，2.3wt％，2.4wt％，2.5wt％；优选为1-2.2wt％；最优选为1.5-2wt％。