專利名稱：銅鋁焊接用鋁合金焊料的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種焊料，特別涉及一種適合于銅鋁異種金屬焊接的焊料。
背景技術：
由于鋁與銅在物理性能及化學性能存在很大差異，造成其異種金屬焊接困難。設 計合適的過渡金屬材料作為焊料，可解決銅鋁直接焊接的困難，達到銅鋁焊接目的。中國專 利200710122672. X公布了一種用于銅鋁異種金屬焊接用銀鎳鎂過渡金屬材料。該焊料的 熔點介于鋁、銅之間，焊接時需將鋁、銅分別與過渡金屬兩端進行熔化焊接，最終形成的接 頭留有過渡金屬。該方法雖然能完成銅鋁焊接，但熔焊易產生裂紋，接頭處存在的過渡金屬 異質界面導致接頭脆性大，抗彎強度降低。專利CN1743118A(200510044627. 8)公開了一種 焊接銅鋁接頭的Al-Si-Mg釬料，由于釬料中沒有破除氧化膜元素，焊接需在真空中完成， 導致焊接效率低，成本高。另外，釬料中Si含量高，接頭區存在異質界面，抗彎強度低。
發明內容
本發明的目的在于提供一種能夠消除過渡金屬異質界面，形成連續均勻接頭的銅 鋁焊接用鋁合金焊料，接頭抗彎強度達到母材水平。本發明采取的技術方案為銅鋁焊接用鋁合金焊料，其重量百分比組成為A160 72% ；Cu或者Ge 25 35% ;Sil 5% ;Mg 1 5% ;Li 或 Sb 或 Bi 彡 1%。所述的銅鋁焊接用鋁合金焊料，其重量百分比組成優選A1 65 72% ;Cu或者Ge 25 32% ；Si3 5% ；Mg 1 3% ；Li 或 Sb 或 Bi 彡 1%。上述的銅鋁焊接用鋁合金焊料的熔點為500°C 580°C。所述的銅鋁焊接用鋁合金焊料制備方法是將各組分按規定的重量百分比制成母 合金，將母合金裝入石英坩鍋內，在真空爐內感應加熱重熔，當達到合適的溫度后，用一定 壓力的氬氣將熔融液態合金噴鑄在表面光潔的高速旋轉紫銅輥上，急冷就可以得到厚度為 0. 02 0. IOmm的鋁合金箔帶。本發明的鋁合金焊料采用與被焊接金屬相同的基體元素，減小了銅鋁焊接時的成 分和組織的不連續，消除了異質界面。焊料中添加多種破除氧化膜元素Mg、Li、Sb或Bi，焊 接無需真空。鋁合金焊料熔點小于鋁和銅，焊接時鋁、銅不熔化，避免了焊接熱裂紋。與現有技術比較，本發明的鋁合金焊料可完成鋁與銅異種金屬焊接，接頭區成分 與組織連續均勻，無異質界面，接頭抗彎強度達到母材水平，彎曲180°不斷。
具體實施例方式實施例1銅鋁焊接用鋁合金焊料，其重量百分比組成為Al 65%, Cu 30%, Mg 1.5%, Si3%, SbO. 5%。
將各組分按規定的重量百分比制成母合金，將母合金裝入石英坩鍋內，在真空爐內感應加熱重熔，當加熱到800°C時，用0. 5 0. 6Pa的氬氣將熔融液態合金噴鑄在表面光 潔的高速旋轉紫銅輥上，急冷就可以得到厚度為0. 02 0. IOmm的鋁合金箔帶。實施例2銅鋁焊接用鋁合金焊料，其重量百分比組成為Al 69.5%, Cu 26%, Mg 1%, Si3. 4%, Bi 0. 1%。將各組分按規定的重量百分比制成母合金，將母合金裝入石英坩鍋內，在真空爐 內感應加熱重熔，當加熱到800°C時，用0. 5 0. 6Pa的氬氣將熔融液態合金噴鑄在表面光 潔的高速旋轉紫銅輥上，急冷就可以得到厚度為0. 02 0. IOmm的鋁合金箔帶。實施例3銅鋁焊接用鋁合金焊料，其重量百分比組成為Al 70%, Ge 25%, Mg 1%, Si3. 5%, LiO. 5%制備方法同實施例2，將鋁合金焊料制備成厚度為0. 05mm的箔帶。將該成分的鋁合金箔帶用于端面為50X5鋁排(L2)與銅排(T2)的焊接，采用感 應方式加熱保溫后完成焊接，焊接后進行彎曲試驗，接頭彎曲180°未斷。實施例4銅鋁焊接用鋁合金焊料，其重量百分比組成為A1 61%, Ge31%, Mg 5%，Si2%， Lil%制備方法同實施例2，將鋁合金焊料制備成厚度為0. 05mm的箔帶。實施例5銅鋁焊接用鋁合金焊料，其重量百分比組成為Al 65%, Ge 26.5%, Mg 3%, Si5%, LiO. 5%制備方法同實施例2，將鋁合金焊料制備成厚度為0. 08mm的箔帶。實施例6銅鋁焊接用鋁合金焊料，其重量百分比組成為Al 65%, Ge 26.5%, Mg 3%, Si5%, LiO. 5%制備方法同實施例2，將鋁合金焊料制備成厚度為0. 05mm的箔帶。
權利要求
銅鋁焊接用鋁合金焊料，其特征是，其重量百分比組成為Al 60～72％；Cu或者Ge 25～35％；Si 1～5％；Mg 1～5％；Li或Sb或Bi≤1％。
2.按照權利要求1所述的銅鋁焊接用鋁合金焊料，其特征是，其重量百分比組成為 A165 72% ；Cu 或者 Ge 25 32% ；Si3 5% ;Mg 1 3% ;Li 或 Sb 或 Bi 彡 1 %。
3.按照權利要求1或2所述的銅鋁焊接用鋁合金焊料，其特征是，熔點為500°C 580 "C。
4.權利要求1-3任一項所述的銅鋁焊接用鋁合金焊料的制備方法，其特征是，將各組 分按規定的重量百分比制成母合金，將母合金裝入石英坩鍋內，在真空爐內感應加熱重熔， 當加熱到800°C時，用0. 5 0. 6Pa的氬氣將熔融液態合金噴鑄在表面光潔的高速旋轉紫銅 輥上，急冷得焊料箔帶。
5.根據權利要求4所述的銅鋁焊接用鋁合金焊料的制備方法 ，其特征是，所述的焊料 箔帶厚度為0. 02 0. 10mm。
全文摘要
本發明公開了銅鋁焊接用鋁合金焊料，其重量百分比組成為Al 60～72％；Cu或者Ge25～35％；Si 1～5％；Mg 1～5％；Li或Sb或Bi≤1％。本發明的鋁合金焊料可完成鋁與銅異種金屬焊接，接頭區成分與組織連續均勻，無異質界面，接頭抗彎強度達到母材水平。
文檔編號B23K35/28GK101972902SQ20101055294
公開日2011年2月16日 申請日期2010年11月22日 優先權日2010年11月22日
發明者傅敏, 岳增武, 李辛庚, 王學剛, 胡新芳, 閆風潔 申請人:山東電力研究院