[发明专利]铜铝焊接用的药芯焊丝

说明书

本发明提出了一种铜铝焊接用的药芯焊丝，药芯焊丝材料中化学成分及重量百分比为：银1.8～3.2％、硅锰合金5～16％、氧化铋0.6～1.4％、氧化钛2～4％、镍1.2～2.4％、石墨1～3％、四氟化铈0.6～1.8％，余量为锌。该药芯焊丝具有润湿性和渗透能力好，焊接后气密性好、拉力强度高的特点。

技术领域

本发明属于焊接材料技术领域，具体涉及一种铜铝焊接用的药芯焊丝。

背景技术

近年来，以空调、冰箱等为代表的家用电器需求量逐渐上升，阀门管件和压缩机管路的钎焊材料需求量也越来越大。BAg25CuZnSn银钎料广泛应用于空调、制冷等行业中铜与铜合金、铜与邦迪管的焊接，各项性能指标达到较高水平。但该银钎料需用贵金属白银25％左右，随着原材料价格的越来越高，迫使用于制冷、机械、机电、电器、仪器仪表、阀门管件等行业钎焊的生产厂家不得不寻求性能不变，价格更低的钎焊材料。

铜与铜的焊接很容易实现，铜的氧化膜也较容易除去。铜铝复合管的焊接常常会遇到铜铝的焊接，近年来在此领域的焊接经常遇见许多的焊接问题。首要的问题是铝的化学性质，铝常温下金属表面会有一层致密难熔的Al₂O₃的氧化层，焊接时如不能够及时除去此氧化层，焊后便会产生气孔、皱皮、断裂、拉力强度低等缺陷。如今市售的KF-AlF₃钎剂和CsF-AlF₃钎剂已经能够解决去除氧化层而达到焊接的能力。

无论是空调、制冷行业或者是热交换器，对焊接后的要求非常高。焊接后的接头所面临的环境也相对恶劣，高温、低温、高压和耐老化能力无疑是对焊接头的重大考验。但是，纯粹的Zn—Al药芯焊丝配合此钎剂并不能够满足焊接后的要求，主要是焊后的拉力强度、气密性和抗老化性能，焊料熔点偏低，润湿性和渗透能力都相对较差。近年来，德国、美国、韩国相继开发了一些新型的Zn—Al药芯焊丝，并进入中国市场，但是并未受到用户的普遍欢迎，其中的原因，一方面除了价格昂贵之外，主要是技术上仍有许多不足。其中，主要缺点就是：(1)钎料熔点偏低，一般只有380-420℃；(2)润湿性和渗透性较差。

发明内容

本发明提出一种铜铝焊接用的药芯焊丝，该药芯焊丝具有润湿性和渗透能力好，焊接后气密性好、拉力强度高的特点。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种铜铝焊接用的药芯焊丝，药芯焊丝材料中化学成分及重量百分比为：

银1.8～3.2％、硅锰合金5～16％、氧化铋0.6～1.4％、氧化钛2～4％、镍1.2～2.4％、石墨1～3％、四氟化铈0.6～1.8％，余量为锌。

进一步，药芯焊丝材料中化学成分及重量百分比为：

银2～3.2％、硅锰合金6～14％、氧化铋0.8～1.4％、氧化钛2～4％、镍1.2～2.2％、石墨1～3％、四氟化铈0.8～1.8％，余量为锌。

进一步，药芯焊丝材料中化学成分及重量百分比为：

银2.6％、硅锰合金10％、氧化铋1％、氧化钛3％、石墨2％四氟化铈1.3％，余量为锌。

进一步，药芯焊丝材料中化学成分及重量百分比为：

银1.8％、硅锰合金15％、氧化铋1.4％、氧化钛4％、镍1.2％、石墨1％、四氟化铈1.8％，余量为锌。

进一步，药芯焊丝材料中化学成分及重量百分比为：

银3.2％、硅锰合金6％、氧化铋0.6％、氧化钛2％、镍2.4％、石墨3％、四氟化铈0.8％，余量为锌。

本发明的铜铝焊接用的药芯焊丝在现有的Zn-Al合金结构中，添加硅锰合金、氧化铋、氧化钛、石墨与四氟化铈，从而使得铜铝合金在焊接后气密性、拉力强度、润湿性和渗透能力，耐腐蚀性能综合性能得到全面提升。