本發明屬于冶金化工領域，具體涉及軟釬焊，尤其涉及一種用于鋁及鋁合金軟釬焊的焊錫絲及其制備方法。
背景技術：
釬焊通常分為硬釬焊和軟釬焊兩類：以450℃的釬焊溫度作為分界，高于此溫度的工藝稱為硬釬焊，低于此溫度則稱為軟釬焊，其中，硬釬焊由于工藝溫度較高，用在電子電器等某些產品的連接工藝中有較大局限性；軟釬焊的釬焊溫度低，釬焊過程對產品的熱影響小、操作靈活、方便。在低于400℃以下實現鋁的軟釬焊焊接較為困難。最初人們開發了無機型鋁軟釬助焊劑可以實現在300℃以下溫度焊接。但無機型助焊劑腐蝕性較大，雖然解決了能不能的問題，但是無法解決好不好的問題。后來，人們又開發了有機型鋁軟釬焊助焊劑，焊接溫度在250℃左右，在進一步降低焊接溫度的情況下，腐蝕性也大幅下降。有機型鋁軟釬焊助焊劑各項性能比較適合灌制藥芯焊錫絲成為方便的鋁軟釬焊焊錫絲。這個產品已經大量應用形成一個成熟的產業。
鋁及其合金表面有一層及其致密的氧化膜。這層氧化膜的性質非常穩定，能夠充分抵擋大氣的侵蝕，且又能在舊的氧化膜破壞時快速的生成新的氧化膜。鋁合金在軟釬焊過程中，隨著溫度的升高，其表面的mg、si、mn迅速富集，氧化成致密的氧化膜及復合氧化膜。目前鋁焊錫絲只能在鋁的純度較高的情況下使用，如果鋁母材中mg、si的含量較高的情況下，目前產品焊接效果不理想。不理想的主要原因是含鎂較高鋁母材的表面氧化膜中鎂的含量遠遠高于其在整個鋁母材的含量。而鎂氧化膜比鋁氧化膜更加致密，因此也更加難焊。
技術實現要素：
為了克服現有技術的不足，擴大鋁焊錫絲的使用范圍，本發明提供了一種用于鋁及鋁合金軟釬焊的焊錫絲，其特征在于，由重量百分比為94~99%的金屬部分和1~6%的助焊劑混合制成，金屬部分是中空的絲狀內有固態助焊劑；其中所述金屬部分，按重量百分比計，由98~99.7%的錫和0.3~2%的銅加工制成，各組分總量和為100%；所述助焊劑，按照重量百分比計，由70~78%的活化劑、11~19%的金屬活性鹽、0.5~1.5%的鹽酸（質量分數為30%）、5~8%的氫氟酸（質量分數為30%）、0.5%的硝酸（質量分數為30%）和1%的緩蝕劑混合制成，各組分總量和為100%。
優選的，所述活化劑，按照重量百分比計，由60%的乙醇胺、20%的乙烯脲和20%的四乙烯五胺組成。
優選的，所述金屬活性鹽，按照重量百分比計，由30~50%的氟化亞錫和50~70%的氟化鉍組成，各組分總量和為100%。
優選的，所述緩蝕劑為苯并三氮唑。
優選的，所述助焊劑，按照重量百分比計，由75~78%的活化劑、11~15%的金屬活性鹽、0.5~1.5%的鹽酸（質量分數為30%）、5~8%的氫氟酸（質量分數為30%）、0.5%的硝酸（質量分數為30%）和1%的緩蝕劑混合制成，各組分總量和為100%。
優選的，所述助焊劑的制備方法，包括以下步驟：1）按照所述重量百分比分別稱取乙醇胺、乙烯脲和四乙烯五胺，將所稱取的各組分在常溫下充分攪拌制得所述活性劑；2）按照所述重量百分比分別稱取氟化亞錫和氟化鉍，將所稱取的各組分在常溫下充分攪拌混合制得所述金屬活性鹽；3）按照重量百分比將上述制得的金屬活性鹽加入到上述制得的活化劑中，加熱至110~120℃，攪拌保溫1.5h；當所述金屬活性鹽完全溶解后先滴加所述重量百分比的氫氟酸（質量分數為30%），然后滴加所述重量百分比的鹽酸（質量分數為30%），最后滴加所述重量百分比的硝酸（質量分數為30%），注意控制反應激烈程度，滴加完畢后攪拌保溫15min，然后再加入所述重量百分比的苯并三氮唑攪拌保溫5min，最終得到所述助焊劑。
本發明提供的一種用于鋁及鋁合金軟釬焊的焊錫絲按照常規方法制備即可。
與現有技術相比，本發明提供的用于鋁及鋁合金軟釬焊的焊錫絲具備以下優點：
（1）可焊性好，特別是針對鎂含量較高鋁母材焊接效果好；
（2）焊接時飛濺小，有利于減輕后續腐蝕，減少清洗難度，節約寶貴的錫焊料；
（3）焊錫絲倉儲不易泄露滲漏助焊劑，有效降低廢品率。
具體實施方式
下面結合具體實施例，對本發明做進一步描述：
實施例1
一種用于鋁及鋁合金軟釬焊的焊錫絲的助焊劑，按重量百分比計，所述助焊劑中各組分及其含量如下：
活性劑78%
金屬活性鹽12%
鹽酸（質量分數為30%）0.5%
氫氟酸（質量分數為30%）8%
硝酸（質量分數為30%）0.5%
緩蝕劑1%
所述活性劑，按照重量百分比計，由60%的乙醇胺、20%的乙烯脲和20%的四乙烯五胺組成；
所述金屬活性鹽，按照重量百分比計，由50%的氟化亞錫和50%的氟化鉍組成，各組分總量和為100%；
所述緩蝕劑為苯并三氮唑。
所述用于鋁及鋁合金軟釬焊的焊錫絲的制備方法包括以下步驟，以下步驟中各組分的含量均為重量百分比：
1)分別稱取60%的乙醇胺、20%的乙烯脲和20%的四乙烯五胺，將所稱取的各組分在常溫下充分攪拌制得所述活性劑；
2)分別稱取50%的氟化亞錫和50%的氟化鉍，將所稱取的各組分在常溫下充分攪拌混合制得所述金屬活性鹽；
3)將上述制得的12%的金屬活性鹽加入到上述制得的78%的活化劑中，加熱至110~120℃，攪拌保溫1.5h；當所述金屬活性鹽完全溶解后先滴加8%的氫氟酸（質量分數為30%），然后滴加0.5%的鹽酸（質量分數為30%），最后滴加0.5%的硝酸（質量分數為30%），注意控制反應激烈程度，滴加完畢后攪拌保溫15min，然后再加入1%的苯并三氮唑攪拌保溫5min，最終得到所述助焊劑；
4)將上述制得的4%的助焊劑與96%的金屬部分按照常規方法制得所需直徑的鋁焊錫絲；其中金屬部分由98%的錫和2%的銅加工制成。
實施例2
一種用于鋁及鋁合金軟釬焊的焊錫絲的助焊劑，按重量百分比計，所述助焊劑中各組分及其含量如下：
活性劑75%
金屬活性鹽15%
鹽酸（質量分數為30%）1%
氫氟酸（質量分數為30%）7.5%
硝酸（質量分數為30%）0.5%
緩蝕劑1%
所述活性劑，按照重量百分比計，由60%的乙醇胺、20%的乙烯脲和20%的四乙烯五胺組成；
所述金屬活性鹽，按照重量百分比計，由30%的氟化亞錫和70%的氟化鉍組成，各組分總量和為100%；
所述緩蝕劑為苯并三氮唑。
所述用于鋁及鋁合金軟釬焊的焊錫絲的制備方法包括以下步驟，以下步驟中各組分的含量均為重量百分比：
1)分別稱取60%的乙醇胺、20%的乙烯脲和20%的四乙烯五胺，將所稱取的各組分在常溫下充分攪拌制得所述活性劑；
2)分別稱取30%的氟化亞錫和70%的氟化鉍，將所稱取的各組分在常溫下充分攪拌混合制得所述金屬活性鹽；
3)將上述制得的15%的金屬活性鹽加入到上述制得的75%的活化劑中，加熱至110~120℃，攪拌保溫1.5h；當所述金屬活性鹽完全溶解后先滴加7.5%的氫氟酸（質量分數為30%），然后滴加1%的鹽酸（質量分數為30%），最后滴加0.5%的硝酸（質量分數為30%），注意控制反應激烈程度，滴加完畢后攪拌保溫15min，然后再加入1%的苯并三氮唑攪拌保溫5min，最終得到所述助焊劑；
4)將上述制得的3%的助焊劑與97%的金屬部分按照常規方法制得所需直徑的鋁焊錫絲；其中金屬部分由99%的錫和1%的銅加工制成。
實施例3
一種用于鋁及鋁合金軟釬焊的焊錫絲的助焊劑，按重量百分比計，所述助焊劑中各組分及其含量如下：
活性劑70%
金屬活性鹽19%
鹽酸（質量分數為30%）1.5%
氫氟酸（質量分數為30%）8%
硝酸（質量分數為30%）0.5%
緩蝕劑1%
所述活性劑，按照重量百分比計，由60%的乙醇胺、20%的乙烯脲和20%的四乙烯五胺組成；
所述金屬活性鹽，按照重量百分比計，由40%的氟化亞錫和60%的氟化鉍組成，各組分總量和為100%；
所述緩蝕劑為苯并三氮唑。
所述用于鋁及鋁合金軟釬焊的焊錫絲的制備方法包括以下步驟，以下步驟中各組分的含量均為重量百分比：
1)分別稱取60%的乙醇胺、20%的乙烯脲和20%的四乙烯五胺，將所稱取的各組分在常溫下充分攪拌制得所述活性劑；
2)分別稱取40%的氟化亞錫和60%的氟化鉍，將所稱取的各組分在常溫下充分攪拌混合制得所述金屬活性鹽；
3)將上述制得的19%的金屬活性鹽加入到上述制得的70%的活化劑中，加熱至110~120℃，攪拌保溫1.5h；當所述金屬活性鹽完全溶解后先滴加8%的氫氟酸（質量分數為30%），然后滴加1.5%的鹽酸（質量分數為30%），最后滴加0.5%的硝酸（質量分數為30%），注意控制反應激烈程度，滴加完畢后攪拌保溫15min，然后再加入1%的苯并三氮唑攪拌保溫5min，最終得到所述助焊劑；
4)將上述制得的1%的助焊劑與99%的金屬部分按照常規方法制得所需直徑的鋁焊錫絲；其中金屬部分由99.7%的錫和0.3%的銅加工制成。
實施例4
一種用于鋁及鋁合金軟釬焊的焊錫絲的助焊劑，按重量百分比計，所述助焊劑中各組分及其含量如下：
活性劑78%
金屬活性鹽11%
鹽酸（質量分數為30%）1.5%
氫氟酸（質量分數為30%）8%
硝酸（質量分數為30%）0.5%
緩蝕劑1%
所述活性劑，按照重量百分比計，由60%的乙醇胺、20%的乙烯脲和20%的四乙烯五胺組成；
所述金屬活性鹽，按照重量百分比計，由50%的氟化亞錫和50%的氟化鉍組成，各組分總量和為100%；
所述緩蝕劑為苯并三氮唑。
所述用于鋁及鋁合金軟釬焊的焊錫絲的制備方法包括以下步驟，以下步驟中各組分的含量均為重量百分比：
1）分別稱取60%的乙醇胺、20%的乙烯脲和20%的四乙烯五胺，將所稱取的各組分在常溫下充分攪拌制得所述活性劑；
2）分別稱取50%的氟化亞錫和50%的氟化鉍，將所稱取的各組分在常溫下充分攪拌混合制得所述金屬活性鹽；
3）將上述制得的11%的金屬活性鹽加入到上述制得的78%的活化劑中，加熱至110~120℃，攪拌保溫1.5h；當所述金屬活性鹽完全溶解后先滴加8%的氫氟酸（質量分數為30%），然后滴加1.5%的鹽酸（質量分數為30%），最后滴加0.5%的硝酸（質量分數為30%），注意控制反應激烈程度，滴加完畢后攪拌保溫15min，然后再加入1%的苯并三氮唑攪拌保溫5min，最終得到所述助焊劑；
4）將上述制得的5%的助焊劑與95%的金屬部分按照常規方法制得所需直徑的鋁焊錫絲；其中金屬部分由98.5%的錫和1.5%的銅加工制成。
實施例5
一種用于鋁及鋁合金軟釬焊的焊錫絲的助焊劑，按重量百分比計，所述助焊劑中各組分及其含量如下：
活性劑77%
金屬活性鹽16%
鹽酸（質量分數為30%）0.5%
氫氟酸（質量分數為30%）5%
硝酸（質量分數為30%）0.5%
緩蝕劑1%
所述活性劑，按照重量百分比計，由60%的乙醇胺、20%的乙烯脲和20%的四乙烯五胺組成；
所述金屬活性鹽，按照重量百分比計，由35%的氟化亞錫和65%的氟化鉍組成，各組分總量和為100%；
所述緩蝕劑為苯并三氮唑。
所述用于鋁及鋁合金軟釬焊的焊錫絲的制備方法包括以下步驟，以下步驟中各組分的含量均為重量百分比：
1）分別稱取60%的乙醇胺、20%的乙烯脲和20%的四乙烯五胺，將所稱取的各組分在常溫下充分攪拌制得所述活性劑；
2）分別稱取35%的氟化亞錫和65%的氟化鉍，將所稱取的各組分在常溫下充分攪拌混合制得所述金屬活性鹽；
3）將上述制得的16%的金屬活性鹽加入到上述制得的77%的活化劑中，加熱至110~120℃，攪拌保溫1.5h；當所述金屬活性鹽完全溶解后先滴加5%的氫氟酸（質量分數為30%），然后滴加0.5%的鹽酸（質量分數為30%），最后滴加0.5%的硝酸（質量分數為30%），注意控制反應激烈程度，滴加完畢后攪拌保溫15min，然后再加入1%的苯并三氮唑攪拌保溫5min，最終得到所述助焊劑；
4）將上述制得的2%的助焊劑與98%的金屬部分按照常規方法制得所需直徑的鋁焊錫絲；其中金屬部分由98%的錫和2%的銅加工制成。
實施例6
一種用于鋁及鋁合金軟釬焊的焊錫絲的助焊劑，按重量百分比計，所述助焊劑中各組分及其含量如下：
活性劑74%
金屬活性鹽18%
鹽酸（質量分數為30%）0.5%
氫氟酸（質量分數為30%）6%
硝酸（質量分數為30%）0.5%
緩蝕劑1%
所述活性劑，按照重量百分比計，由60%的乙醇胺、20%的乙烯脲和20%的四乙烯五胺組成；
所述金屬活性鹽，按照重量百分比計，由45%的氟化亞錫和55%的氟化鉍組成，各組分總量和為100%；
所述緩蝕劑為苯并三氮唑。
所述用于鋁及鋁合金軟釬焊的焊錫絲的制備方法包括以下步驟，以下步驟中各組分的含量均為重量百分比：
1)分別稱取60%的乙醇胺、20%的乙烯脲和20%的四乙烯五胺，將所稱取的各組分在常溫下充分攪拌制得所述活性劑；
2)分別稱取45%的氟化亞錫和55%的氟化鉍，將所稱取的各組分在常溫下充分攪拌混合制得所述金屬活性鹽；
3)將上述制得的18%的金屬活性鹽加入到上述制得的74%的活化劑中，加熱至110~120℃，攪拌保溫1.5h；當所述金屬活性鹽完全溶解后先滴加6%的氫氟酸（質量分數為30%），然后滴加0.5%的鹽酸（質量分數為30%），最后滴加0.5%的硝酸（質量分數為30%），注意控制反應激烈程度，滴加完畢后攪拌保溫15min，然后再加入1%的苯并三氮唑攪拌保溫5min，最終得到所述助焊劑；
4)將上述制得的6%的助焊劑與94%的金屬部分按照常規方法制得所需直徑的鋁焊錫絲；其中金屬部分由99.5%的錫和0.5%的銅加工制成。
對比例1
取實施例1制備的焊錫絲與青島英太克錫業市售鋁焊錫絲進行焊接對比實驗，具體操作方法為：
1)準備焊接母材gb5050材質鋁片10片分成兩組，分別用2000號砂紙打磨焊接面，酒精清洗晾干備用；
2)取本發明實施例1制備的樣品與青島英太克錫業市售鋁焊錫絲100mm，各5段；
3)150w烙鐵預熱5min備用；
4)用烙鐵交替將上述兩組焊錫絲焊接在鋁片上；
5)焊接完畢。
通過可焊性測試儀（法國metronelecst88）測試兩組實驗結果，具體結果見表1。
表1實施例1樣品與對比樣品焊接結果
從表1中可以看出，相同的反應條件下，市售5段鋁焊錫絲全部不能有效焊接；本發明實施例1制備的鋁焊錫絲全部可以進行有效焊接，并且平均擴展率可達69%。通過以上試驗數據可以看出本發明制備的焊錫絲與市售鋁焊錫絲相比，在鋁母材含鎂量較高時具有顯著的焊接優勢。
以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，并非是對本發明作其它形式的限制，任何熟悉本專業的技術人員可能利用上述揭示的技術內容加以變更或改型為等同變化的等效實施例。但是凡是未脫離本發明技術方案內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本發明技術方案的保護范圍。