含焊劑的鋁合金釬料的制造方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)的目的是以低成本制造釬焊性良好的含焊劑的鋁合金釬料，其制造方法的要點(diǎn)是利用加壓使釬料成分粉末和焊劑成分粉末的混合粉末成型固態(tài)化成壓坯，接著在加熱該壓坯后，二次成型要求的形狀。在該制造方法中，成型為壓坯的成型固態(tài)化優(yōu)選在４８０℃以下，特別在４００℃以下，或者在冷狀態(tài)下進(jìn)行，還優(yōu)選在大氣中進(jìn)行。另外，所述壓坯的二次成型優(yōu)選在３００－５７５℃進(jìn)行，還優(yōu)選在非氧化氣氛中進(jìn)行。（*該技術(shù)在2015年保護(hù)過(guò)期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)關(guān)于含有用于鋁或鋁合金材料釬焊的焊劑的鋁合金釬料的制造方法。以往，鋁或鋁合金材料的釬焊是通過(guò)將釬料供給到接合部位的同時(shí)，將焊劑懸浮液涂敷在接合部位，在此狀態(tài)下加熱或者在使焊劑成氣體狀態(tài)送到釬焊爐的氣氛中的同時(shí)進(jìn)行加熱進(jìn)行的。但是，在這樣的焊劑釬焊中，因?yàn)楹噶虾秃竸┍仨毞謩e供到接合部位，所以存在釬焊作業(yè)麻煩、焊劑使用量難以均勻化、過(guò)量的焊劑污染釬焊產(chǎn)品和釬焊爐等問(wèn)題。因此，為了解決這些問(wèn)題，本申請(qǐng)人開(kāi)發(fā)了含焊劑的各種鋁合金釬料(例如特愿平3-346,994、特愿平3-347,010中記載的釬料)。含有這種含有焊劑的鋁合金釬料例如可按照本申請(qǐng)人開(kāi)發(fā)的下述方法制得。也就是說(shuō)，首先對(duì)釬料成分和焊劑成分Al粉末、Si粉末、Al-Si合金粉末、KF-AlF3共晶粉末等進(jìn)行粒度調(diào)整，并充分干燥，然后在室溫下將這些粉末以規(guī)定比例充分混合攪拌。接著，將這種混合粉末充填在由圓筒形罐體等構(gòu)成的容器中，在加熱狀態(tài)使容器內(nèi)真空脫氣到1托以下之后，密封容器，利用壓制等進(jìn)行加熱壓粉，在粉末顆粒發(fā)生軟化粘結(jié)的同時(shí)，壓坯和容器被壓接成一體化。接著，將該壓粉成形體的容器部分切削掉，在大氣中進(jìn)行加熱的同時(shí)，擠壓成形成板狀等所要求形狀，得到含焊劑的鋁合金釬料。可是，釬料必須適合接合部位的形狀，在上述中，是通過(guò)將壓粉成形體進(jìn)行二次成形而得到所需要的形狀。為了使壓粉成形體進(jìn)行二次成形，必須有一定強(qiáng)度，在上述制造方法中，利用在高溫下進(jìn)行壓粉，使粉末顆粒表面充分軟化，顆粒相互粘結(jié)，形成能耐二次成形的結(jié)實(shí)壓粉成形體。即或在上述溫度條件下對(duì)上述混合粉末進(jìn)行加壓，壓坯的密度也比由各成分密度計(jì)算的理論值小，但也形成理論密度的90％以上的高密度。但是，在高溫下材料粉末發(fā)生氧化，因而釬焊性容易惡化。因此，為了防止這種情況，首先借助真空脫氣除去水分和空氣，而且需要在非氧化性氣氛下進(jìn)行熱壓粉末。另外，為了形成高密度的壓坯，壓粉前的真空脫氣也是必要的。為此，必須在加熱期間進(jìn)行真空脫氣，而且需要用于熱壓粉末的龐大設(shè)備，并且因?yàn)楸仨毥?jīng)過(guò)許多工序，所以存在增加釬料制造成本的問(wèn)題。再者，為了真空脫氣和熱壓粉末，需要填充材料粉末的容器，在擠壓等二次成形時(shí)必須去除此容器，這也成為增加工序的原因。而且，上述容器不能反復(fù)使用，在容器去除時(shí)，釬料量有損耗，使材料有效利用率降低，使制造成本進(jìn)一步增加。另外，因?yàn)闇囟群驼婵斩鹊鹊暮线m范圍狹窄，所以工序管理困難，加上材料在高溫下暴露時(shí)間也長(zhǎng)，若不符合這些條件的合適范圍，則也存在釬料的流動(dòng)性和釬焊部位的外觀惡化的問(wèn)題。本專利技術(shù)以消除上述問(wèn)題作為目的，提供以低成本制造釬焊性良好的含有焊劑的鋁合金釬料。附圖說(shuō)明圖1表示在本實(shí)施例中的釬焊試驗(yàn)方法的斜視圖。專利技術(shù)人認(rèn)為上述壓坯的密度只要能經(jīng)二次成形形成所需要的形狀即可，重復(fù)各種試驗(yàn)，結(jié)果通過(guò)使壓坯密度減小至極限，簡(jiǎn)化了釬料的制造過(guò)程，成功地降低了制造成本。也就是說(shuō)，本專利技術(shù)的的特征是利用加壓將釬料成分粉末和焊劑成分粉末的混合粉末成形固態(tài)化成壓坯，接著加熱該壓坯，然后二次成形成所需要的形狀。再有，在上述中，形成壓坯的成形固態(tài)化過(guò)程最好是在480℃以下、尤其是在400℃以下、或者冷狀態(tài)即不加熱的常溫下進(jìn)行，并且也可以在大氣中進(jìn)行。另外，上述壓坯的二次成形最好是在300-575℃下進(jìn)行，而且最好是在非氧化氣氛中進(jìn)行。本專利技術(shù)中的釬料成分粉末是指在鋁或鋁合金材料的釬焊中可用作釬料的金屬粉末。一般來(lái)說(shuō)，可使用Al-Si系合金粉末和Al粉末與Si粉末的混合物，但在釬焊時(shí)釬料的流動(dòng)性良好這點(diǎn)上，使用Al-Si系合金粉末為好。為了確保作為釬料的適當(dāng)?shù)囊合嗑€溫度而實(shí)現(xiàn)良好的釬焊，在釬料成分粉末中占有的Si量以6-15％(重量)為好，特別優(yōu)選下限值是9％(重量)，上限值是12％(重量)。在釬料成分粉末中除Al、Si之外，允許含有不可避免的雜質(zhì)，另外為了進(jìn)一步提高釬料的各種性能，也可以含有其他任意成分的1種或2種以上。例如，為了提高強(qiáng)度，也可以含有Mg0.1-2％(重量)，為了提高耐蝕性也可以含有In 0.1-0.5％(重量)、Zn 0.3-5％(重量)，為了提高釬焊性，也可以含有Bi0.1-0.5％(重量)，為了提高釬焊含Mg的鋁合金材料時(shí)的釬焊性，也可以含有Be 0.1-0.5％(重量)。在含有這樣的Mg、In、Zn、Bi、Be等1種或2種以上的情況下，它們也可以分別以單獨(dú)粉末形式添加混合到Al-Si系合金粉末和Al粉末與Si粉末的混合物中，也可以以Mg-Zn等合金粉末形式進(jìn)行混合，或者也可以以Al-Si-Mg、Al-Si-Zn等Al-Si系合金形式包含。另外，為了盡可能地提高壓坯的密度，上述釬料成分粉末最好使用霧化粉等球狀粉。此外，在本專利技術(shù)中使用的焊劑的種類(lèi)沒(méi)有特別限制，氟化物系和氯化物系都可使用。氟化物系焊劑，從與釬料的熔點(diǎn)關(guān)系考慮優(yōu)選在605℃以下熔融的氟化物，可以列舉以KαAlFα+3(α是1以上的整數(shù))表示的KAlF4、K2AlF5和K3AlF6、KF和AlF3的混合物或者共晶組合物，氟鋁酸鉀絡(luò)合物等，可以將它們單獨(dú)或2種以上混合使用。另外，作為氯化物系焊劑，理想的是595℃以下熔融、在抑制釬焊部位的腐蝕意義上說(shuō)吸濕性小的氯化物，具體優(yōu)選以BaCl2、NaCl、KCl、ZnCl2為主成分者，可以將它們單獨(dú)或2種以上混合使用。利用本專利技術(shù)方法制造的含焊劑的鋁合金釬料的組成取決于上述的釬料成分粉末和焊劑成分粉末的混合比例。在形成含焊劑的鋁合金釬料材料的這些混合粉末中，在焊劑的配合比例過(guò)少時(shí)，不能進(jìn)行良好的釬焊，而焊劑的配合比例過(guò)多時(shí)，壓粉固態(tài)化或二次成形變得困難，含焊劑的鋁合金釬料的制造變得困難。因此，焊劑的配合比例在使用氟化物系焊劑時(shí)，理想的是混合粉末的5-30％(重量)，特別理想的是下限值是10％(重量)，上限值是20％(重量)。在使用氯化物系焊劑時(shí)，理想的是混合粉末的3-20％(重量)，特別理想的是下限值是10％(重量)，上限值是15％(重量)。為了從上述混合粉末得到在高密度下元素分布均勻的壓坯，理想的是使用粒度調(diào)整過(guò)的材料粉末。優(yōu)選Si粉末和Mg、In、Bi、Be、Zn等任意添加元素比Al粉末的顆粒直徑小，還優(yōu)選焊劑成分粉末比Al粉末小、但是在使用Al-Si系合金粉末時(shí)，即使顆粒直徑比單獨(dú)使用Al和Si時(shí)大許多也能夠固態(tài)化成高密度的壓坯。作為具體的顆粒直徑，優(yōu)選使用如下各范圍的顆粒直徑Al粉末1-200μm，Si粉末1-100μm，Al-Si系合金粉末1-300μm，除Al、Si以外的任意添加元素粉末1-100μm，焊劑成分粉末1-100μm。將上述混合粉末填充在成形用金屬模內(nèi)并對(duì)其加壓而形成壓坯。壓坯即使在含有許多氣孔的脆狀態(tài)也能從金屬模脫模，也可以固形化至可運(yùn)送至下一工序的程度，因此不必要壓粉成以往的理論值的90％以上的高密度，即使不到90％也可，50％以上即可。因此，不必在高溫下進(jìn)行壓粉，也可以進(jìn)行冷壓粉。另一方面，若壓粉溫度過(guò)高，則熱熔接在金屬模內(nèi)壁而不能脫膜。壓粉溫度的上限值優(yōu)選在480℃以下，尤其優(yōu)選在400℃以下。但是，在本專利技術(shù)中，不規(guī)定壓粉溫度的上限值。另外，在上述溫度范圍因?yàn)闆](méi)有材料粉末氧化的危險(xiǎn)，所以不必在非氧化氣氛中進(jìn)行壓粉，而可以在大氣中壓粉。再者，只要在上述本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
含焊劑的鋁合金釬料的制造方法，其特征在于利用加壓使釬料成分粉末和焊劑成分粉末的混合粉末成形固態(tài)化成壓坯，接著將該壓坯加熱后，二次成形成所需要的形狀。

【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：納康弘，佐藤昭一，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：昭和電工株式會(huì)社，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：JP[日本]