一種金屬復合用釬料制造技術

本發明專利技術為一種金屬復合用助焊劑，屬于焊接材料領域。其化學成分（重量％）為：Ｃｕ４２～６５％，Ｎｉ１３～２５％，Ｚｎ１５～３３％，Ｓｎ３～１０％，Ｐｂ１～５％，Ｐ２～４．５％，Ｓｉ０．４～０．５％，Ａｕ０．０００１～０．００１％，Ａｇ０．１～１．０％。該助焊劑主要適用于金屬復合板或復合帶卷的復合過程。其主要作用是降低基層板和復層板界面的熔點，提高相互間的潤濕性，活化界面，加速界面原子擴散，使兩者間達到原子間結合，從而大大提高復合體的結合強度。（*該技術在2014年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術屬于焊接材料領域。主要適用于金屬復合板或復合帶卷的復合過程。金屬復合板，如普通碳素鋼板與不銹鋼板、銅板或鈦板復合而成的復合板，已得到了較為廣泛的應用。金屬復合板的應用主要基于經濟和節約資源。例如，要求具備抗腐蝕能力的壓力容器，以采用不銹鋼制造合適，但成本高；如果采用普通碳素鋼與不銹鋼復合而得的復合板制造這類壓力容器，不銹鋼板的厚度僅為整體厚度的2～10％，這樣，不僅保持了容器的抗腐蝕性能，而且也大大地降低了成本。另外，象銅、鎳和鉻之類價格昂貴的耐熱、耐腐蝕并能導電的材料是較稀缺的，若使用雙層和三層復合材料，則能有助于節省資源。現有金屬復合板的制造方法主要有兩種一是爆炸復合；一是熱軋復合。爆炸復合是將基層板放在一個平坦的堅固的工作砧上，通常是水泥板上，將復層板以一定的角度放在基層板的上方，將炸藥放在復層板上方，為了防止較薄的復層板損壞，常常在炸藥和復層板之間墊上一層金屬或其它材料的緩沖板。通過炸藥爆炸，產生一股極強的沖擊力，使復層板對基層板產生極強的斜碰撞，這種碰撞的能量足之使兩個板的界面產生冶金連接，即兩個板的界面達到原子間的結合，達到具有一定剪切強度的復合材料。爆炸復合的優點是能夠制備不同形狀的復合材料，如復合平板、復合封頭、復合管等等。熱軋復合通常是先將基層板和復層板的復合面用機加工方法加工適當的平直，保持干凈；并將加工的面相對疊加一起，然后焊接周邊，抽真空，再密封兩個板的界面，防止待復合面的表面氧化；密封后，將疊加在一起的兩層疊加板送入加熱爐中加熱，待保溫一定時間后，進行熱軋，軋制的軋制力(壓下力)和壓下量可根據基層板、復層板和最終復合板的厚度確定；熱軋后，疊加板即成為所需的復合板復合材料。上述兩種復合工藝中，均是基層板和復層板在各自所需的條件下，兩者直接復合而成，中間沒有加任何助焊劑。本專利技術的目的在于提供一種能夠加速復合過程，提高復合材料結合強度的金屬復合用助焊劑。本專利技術所述的助焊劑主要適用于金屬復合板或復合帶卷的復合過程。在復合過程中，在基層板和復層板之間均勻地加入助焊劑，其目的是降低兩者界面的熔點，使表層溶于助焊劑中，相當于在兩者的表面產生“清理”作用，使基層板和復層板以純凈的表面直接接觸，與助焊劑也直接接觸，提高相互間的潤濕性；在高溫下，固態的或熔融態的助焊劑，能降低基層板和復層板界面的熔點，活化界面，加速界面原子的擴散速度，也就是說使基層板與復層板的界面上的原子相互擴散，兩者達到原子間結合，從而大大提高復合體的結合強度。兩者界面的結合形式有固溶體型結合、金屬間化合物型結合和共晶型結合。為了滿足工藝要求和獲得高質量的復合板或復合帶卷，助焊劑應滿足下列幾頂要求(1)應具有良好的濕潤性，能充分填滿兩個界面之間的縫隙；(2)具有合適的熔點和流動性，加速界面間的原子擴散，保證兩者結合牢固。(3)應具有穩定的和均勻的成分，在高溫復合條件下，不會因助焊劑的熔化而離析，不會強烈揮發或揮發蒸氣有毒的的元素。(4)復合后的界面的機械性能和物理性能應滿足整體復合板或復合帶卷的技術性能要求。針對上述要求，本專利技術所述的金屬復合用助焊劑的化學成分(重量％)為Cu42～65％，Ni13～25％，Zn15～33％，Sn3～10％，Pb1～5％，P2～4.5％，Si0.4～0.5％，Au0.0001～0.001％，Ag0.1～1.0％。由上述化學成分可知，本專利技術助焊劑是一種含有多種元素的銅基助焊劑。銅基助熔劑具有良好的潤濕性和流動性，而且對于復合板或復合帶卷來說，其復合界面還有較高的抗腐蝕性能；其缺點是熔點較高。為了克服這缺點，在助焊劑中加入了能顯著降低熔點的合金元素磷、鋅、錫、鉛和硅。這些元素的加入，不僅降低了助焊劑的熔點，提高了潤濕性，而且加速了界面原子的擴散，加速被復合兩者間原子之間的相互擴散，從而使界面達到原子間的結合，顯著提高界面的結合強度。助焊劑中加入鎳能顯著提高界面結合強度，但又使助焊劑的熔點上升；為了抑熔點的上升，還加入了少量的硅。硅除了能降低助焊劑熔點外，還能改善其的潤濕性，提高助焊劑在界面的鋪展能力，同時還提高界面結合強度。錫和磷除了降低助焊劑熔點外，還能提高助焊劑的流動性和界面結合強度，降低脆性。加入少量金和銀的目的是為了提高復合板或復合帶卷復合界面的抗腐蝕能力。銀還進一步降低助焊劑的熔點，改善助焊劑的塑性和潤濕性，銀還提高界面的結合強度，減少脆性。本專利技術生產方法簡單。首先將按化學成分配比配備好的合金料在感應爐中冶煉，冶煉好的鋼水直接鑄入鑄模中，脫模后，將其鑄件破碎，進一步研磨、過篩，制成粒度小于0.010mm的細粉，即成為本專利技術助焊劑制品。在復合板或復合帶卷的復合過程中，采用本專利技術所述的助焊劑，可活化復合界面的原子的相互運動，加速復合過程，提高復合界面的結合強度。該助焊劑的用量為0.02～0.2Kg/m2，即每平方米復合面面積需加入0.02～0.2Kg的助焊劑。實施例根據本專利技術所述的金屬復合用助熔劑的化學成分范圍，制備了三批助焊劑。首先備料，然后分先后在50Kg直空感應爐中進行冶煉；冶煉后澆鑄成棒材，棒材在車床上加工成屑，然后再研磨和過篩，即制成助焊劑制品。三批助焊劑制品的具體化學成分如表1所示。三批助焊劑分別用于三批復合帶材中。三批復合帶材的基層帶、復層帶的品種及尺寸如表2所示。復合后對復合帶進行了性能測試，其結果如表3所示。表1實施例助焊劑的化學成分(重量％) 表2實施例助焊劑用于復合帶及劑量 表3實施例復合后復合帶性能 權利要求1.一種金屬復合用助焊劑，其特征在于化學成分(重量％)為Cu42～65％，Ni13～25％，Zn15～33％，Sn3～10％，Pb1～5％，P2～4.5％，Si0.4～0.5％，Au0.0001～0.001％，Ag0.1～1.0％。2.根據權利要求1所述的助焊劑，其特征在于該助焊劑的粒度小于0.010mm。全文摘要本專利技術為一種金屬復合用助焊劑，屬于焊接材料領域。其化學成分(重量％)為Cu42～65％，Ni13～25％，Zn15～33％，Sn3～10％，Pb1～5％，P2～4.5％，Si0.4～0.5％，Au0.0001～0.001％，Ag0.1～1.0％。該助焊劑主要適用于金屬復合板或復合帶卷的復合過程。其主要作用是降低基層板和復層板界面的熔點，提高相互間的潤濕性，活化界面，加速界面原子擴散，使兩者間達到原子間結合，從而大大提高復合體的結合強度。文檔編號B23K35/30GK1116148SQ9410802公開日1996年2月7日 申請日期1994年8月4日 優先權日1994年8月4日專利技術者孟慶連 申請人:孟慶連本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種金屬復合用助焊劑，其特征在于化學成分（重量％）為：Ｃｕ４２～６５％，Ｎｉ１３～２５％，Ｚｎ１５～３３％，Ｓｎ３～１０％，Ｐｂ１～５％，Ｐ２～４．５％，Ｓｉ０．４～０．５％，Ａｕ０．０００１～０．００１％，Ａｇ０．１～１．０％。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】

【專利技術屬性】
技術研發人員：孟慶連，
申請(專利權)人：孟慶連，嚴孟杰，
類型：發明
國別省市：11[中國|北京]