專利名稱：一種空氣爐中鋁釬焊用的硬釬劑的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種在爐中進行釬焊的釬劑。
背景技術：
近年來，國內外鋁釬焊的應用越來越廣。傳統的空氣爐中釬焊因加熱速度低，在空氣中加熱時工件容易氧化，尤其在釬焊溫度高時更為顯著，不利于釬劑去除氧化物，難以保證釬焊質量，故應用受到限制，已逐漸為保護氣氛釬焊和真空釬焊所取代。但是，保護氣氛釬焊和真空釬焊的設備復雜，設備占用空間大，投資大。因此，生產普通生活用品的人們出于生產成本的考慮，仍然希望通過改進鋁釬焊用的釬劑，提高空氣爐中釬焊的鋁質產品質量。目前，空氣爐中鋁釬焊用的硬釬劑受到好評的有美國焊材與焊劑公司(American Solder&Flux Co.，InC.)生產的AMCO105釬劑、安徽省銅陵市雄獅焊材有限公司生產的HJ201#釬劑和江蘇省如東縣盛泉焊接材料有限公司生產的盛泉焊材牌焊粉。使用美國AMCO105釬劑的鋁釬焊質量優于使用HJ201#釬劑的鋁釬焊質量，而美國AMCO105釬劑的價格遠高于HJ201#釬劑的價格。這兩種釬劑共同存在的缺點是由于在空氣爐中加熱時釬料無法流動，進行大面積的鋁釬焊會呈現虛焊。盛泉焊材牌焊粉的優點是不會產生虛焊，焊接質量良好；但缺點是殘渣固化在工件上無法用清洗方式去除。
發明內容
本發明旨在提供一種價格便宜、不會產生虛焊、焊接質量良好且可用清洗方式去除殘渣的空氣爐中鋁釬焊用的硬釬劑。
本發明的技術方案是在現有的HJ201#釬劑中添加純水及金屬鹵化物LiCl、KCl、ZnCl2和NaF。各組合成分按重量的份額是HJ201#釬劑40-50份；純水 30-50份；LiCl 5-10份；KCl 1-5份；ZnCl21-5份；NaF 8-15份。
利用NaF對鋁制品及鋁釬料表面進行除氧化膜LiCl、KCl、ZnCl2在高溫下也可去除氧化膜，同時可降低釬劑熔點。LiCl、KCl、ZnCl2對鋁材有輕微腐蝕，從而形成溝槽；利于釬劑在高溫下的潤濕和鋪展，釬劑在自身的重力和毛細作用下對焊縫進行填充，并形成固熔體，經冷卻結晶形成焊縫。
所述的各組合成分采用工業級原料。
本發明空氣爐中鋁釬焊用的硬釬劑，去除鋁材表面氧化膜能力強，流動性好，對母材腐蝕作用小。使用本釬劑焊接的產品，焊縫細、強度高、韌性好，焊接牢固；將產品加熱至400℃后立即放置于0℃冰水中亦不會開裂，極限冷熱沖擊測試可達500℃左右，比同類的美國AMCO105釬劑好。而美國AMCO105釬劑在500℃左右做冷熱沖擊時即發生高比例開裂。使用本釬劑焊接鋁鍋和鋁制電熱管時，導熱效果好，比同類的美國AMCO105釬劑導熱速度快且導熱均勻性好。焊接后殘渣容易清洗去除干凈。使用本釬劑焊接幾乎無虛焊，一次性良品率達98％以上。本釬劑的一個顯著優點在于原材料相當便宜，制作簡單，本釬劑制成品的價格不足美國AMCO105價格的三分之一。適用于大批量生產，生產效率高。
具體實施例方式
下面結合四個實施例說明本發明空氣爐中鋁釬焊用的硬釬劑在HJ201#釬劑中添加的各種組合成分的作用。
實施例一本發明空氣爐中鋁釬焊用的硬釬劑的第一個實施例，氟化鈉的含量高，去氧化膜能力強而且對母材無腐蝕作用；釬劑的流動性好，抗虛焊能力強。它的各組合成分采用工業級原料，按重量的份額是HJ201#釬劑50份；純水 50份；LiCl 5份；KCl 2份；ZnCl22份；NaF 15份。
氟化鈉(NaF)在高溫下與大多數金屬氧化物起反應，作為釬劑中的清洗成分來使用；氟化鈉(NaF)去氧化膜效果好，而且對母材無腐蝕作用，其加入量越多釬劑的流動性越好，因此有利于釬劑的毛細管作用。使用本實施例焊接后焊縫較粗，焊渣較易于清洗，但焊縫的強度下降。
實施例二本發明空氣爐中鋁釬焊用的硬釬劑的第二個實施例，氯化物的含量高，去氧化膜能力強，流動性好，釬劑的熔點低。它的各組合成分采用工業級原料，按重量的份額是HJ201#釬劑48份；純水 45份；LiCl 10份；KCl 1份；ZnCl25份；NaF 8份。
氯化物發生作用的方式類似于氟化物，但有效溫度范圍較低。氯化物去氧化膜能力強，流動性好，但對母材的腐蝕作用大，釬焊后必須徹底清除其殘渣；氯化物可以在較低的溫度下熔化并且降低釬劑的熔點。使用本實施例焊接后焊縫較細，焊縫的強度好，但焊渣的清洗較前一實施例難一點。由于母材腐蝕嚴重，必須謹慎使用。
實施例三本發明空氣爐中鋁釬焊用的硬釬劑的第三個實施例，釬劑的濃度高即純水的含量低，適用于前處理未處理好的工件。它的各組合成分采用工業級原料，按重量的份額是HJ201#釬劑 40份；純水30份；LiCl6份；KCl 2份；ZnCl22份；NaF 9份。
前處理未處理好的工件，釬劑在其上的潤濕性較差，應適當提高釬劑的濃度。配成濃度為50％-75％的稠溶液。使用本實施例焊接后焊縫較細，焊渣較易于清洗，焊縫的強度好。
實施例四本發明空氣爐中鋁釬焊用的硬釬劑的第四個實施例，氯化鉀(KCl)用量較多，相比第二個實施例氯化鋰(LiCl)的用量減少，可降低對母材的腐蝕。它的各組合成分采用工業級原料，按重量的份額是上海201釬劑45份；純水 42份；LiCl 7份；KCl5份；ZnCl21份；NaF9份。
使用本實施例焊接后焊縫適中，焊縫的強度好，焊渣的清洗較第二個實施例容易一點，但焊接后焊渣會多一些。氯化鋅(ZnCl2)的含量多少對釬劑的流動性影響很大，本實施例由于氯化鋅(ZnCl2)較少，釬劑的流動性較第二個實施例要差一些，個別情況時焊接后會出現點狀或線狀虛焊。
下面用空氣爐中將鋁板或鋁鍋上釬焊鋁制電熱管的釬焊工藝過程，說明本發明空氣爐中鋁釬焊用的硬釬劑之使用方法。
1.工件表面前處理鋁及鋁合金的釬焊對工件表面的清結有較高的要求。要獲得良好的質量，必須在釬焊前去除表面的油污和氧化膜。去除鋁板或鋁鍋上及鋁制電熱管表面的油污可用溫度為60～70℃的Na2CO3水溶液清洗5～10分鐘，再用清水漂凈；去除鋁板或鋁鍋上及鋁制電熱管表面的氧化膜可用溫度為20～40℃的NaOH水溶液浸蝕2～4分鐘，再用熱水洗凈；去除表面油污和氧化膜后的上述工件，再用HNO3水溶液光澤處2～5分鐘，再在流水中洗凈并最后風干。經過處理后的上述工件勿用手摸或沾染其它污物，并在6～8小時內進行釬焊，在可能的條件下最好立即釬焊。
2.釬焊方法及條件將釬劑涂于鋁板、鋁鍋等經過前處理的工件表面釬焊處使之成膜狀態。再在鋁板、鋁鍋等工件表面釬焊處放上釬料(如鋁片)及鋁制電熱管，送進空氣爐進行爐中焊接，爐溫參數要求為550℃～650℃，釬焊時間為3～5分鐘。
3.工件釬焊后處理工件釬焊后，在工件的焊縫處會留有釬焊過程中留下的焊渣。該焊渣要清除，否則會影響接頭的耐蝕性。經冷卻后的產品，投入到鋁浸蝕劑中進行除渣，然后用清水除去鋁浸蝕劑；再經還原處理，最后經冷的清水和熱的清水各洗一次，這樣焊渣即可除去，整個清洗過程只需幾分鐘。對于較難去除的焊渣，可適當延長除渣時間即可獲得滿意的效果。
上述釬焊工藝過程也可用于空氣爐中其它鋁合金制件之釬焊。
以上所述，僅為本發明較佳實施例，不以此限定本發明實施的范圍，依本發明的技術方案及說明書內容所作的等效變化與修飾，皆應屬于本發明涵蓋的范圍。
權利要求
1.一種空氣爐中鋁釬焊用的硬釬劑，包含HJ201#釬劑，其特征在于還包含有純水及金屬鹵化物LiCl、KCl、ZnCl2和NaF；各組合成分按重量的份額是HJ201#釬劑40-50份；純水 30-50份；LiCl 5-10份；KCl 1-5份；ZnCl21-5份；NaF 8-15份。
2.根據權利要求1所述的一種空氣爐中鋁釬焊用的硬釬劑，其特征在于所述的各組合成分采用工業級原料。
全文摘要
本發明一種空氣爐中鋁釬焊用的硬釬劑，涉及一種在爐中進行釬焊的釬劑。各組合成分按重量的份額是HJ201#釬劑40－50份；純水30－50份；LiCl 5－10份；KCl 1－5份；ZnCl
文檔編號B23K35/363GK1872487SQ20051004375
公開日2006年12月6日 申請日期2005年6月3日 優先權日2005年6月3日
發明者王金勇, 吳曉忠, 吳梅旺, 王忠秋 申請人:廈門燦坤實業股份有限公司