CN102773626B

CN102773626B - 耐腐蚀铝合金钎焊材料

Info

Publication number: CN102773626B
Application number: CN201210240255.6A
Authority: CN
Inventors: 叶伟炳
Original assignee: Dongguan Wenyu Industrial Co Ltd
Current assignee: Dongguan Wenyu Industrial Co Ltd
Priority date: 2012-07-11
Filing date: 2012-07-11
Publication date: 2014-12-03
Anticipated expiration: 2032-07-11
Also published as: CN102773626A

Abstract

本发明涉及钎焊材料，特别涉及一种耐腐蚀铝合金钎焊材料，其包括以重量百分比wt％表示的以下组分：Si1.0－5.0wt％，Mn 0.6－1.8wt％，Fe 0.15－0.35wt％，Sr 0.1－0.3wt％，Cu 1－2wt％，Cr 1.5－2.5wt％，Ti 0.05－0.2wt％，余量Al。本发明所述的耐腐蚀铝合金钎焊材料同时具备极佳的耐腐蚀性以及优良的钎焊后硬度。

Description

耐腐蚀铝合金钎焊材料

技术领域

本发明涉及钎焊材料，尤其是一种耐腐蚀铝合金钎焊材料。

背景技术

钎焊通常用于组装由铝或铝合金部件制得的复杂结构，例如散热器、冷凝器、油冷却器等热交换装置。这些热交换装置经常会受到外部腐蚀性介质的严重侵蚀，作为构成这些热交换装置重要组成部分的铝合金钎焊材料，优异的耐腐蚀性以及良好的钎焊后硬度必须同时具备，然而现有技术中尚未出现这样的铝合金钎焊材料。

CN 100503134C公开了一种基本上不含锂和不含钙的铝合金钎焊材料，其具有以重量％表示的以下组成：Si 5.0－14.0；Fe 0.1－0.7；Mn 0.2－1.5；Mg最大2.0；Zn最大1.0；至多1重量％的作为合金化元素的可选的润湿剂，和余量Al及不可避免的杂质。

CN 1100889C公开了一种片、板或挤压件形式的用于钎焊组件的铝合金，其具有以下组成(wt.％)：Si＜0.15，Mn 0.7-1.5，Mg最高0.8，Cu 0.5-1.5，Fe＜0.4，Cr＜0.30，Ti＜0.30，V＜0.30，Zr＜0.30，其它元素每种＜0.05，总量＜0.15，余量为铝并且，所述铝合金以时效态提供。

CN 100581700C公开了一种用于硬钎焊的铝合金带或片，其包括至少80重量％铝和0.01－0.5％的钇和/或0.05－0.5％的铋，该带或片在至少一个面涂覆有硬钎焊合金。所述带或片用于无焊剂焊接的产品的生产。

发明内容

本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一种耐腐蚀铝合金钎焊材料，其同时具备极佳的耐腐蚀性以及优良的钎焊后硬度。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种耐腐蚀铝合金钎焊材料，其包括以重量百分比wt％表示的以下组分：Si 1.0－5.0wt％，Mn 0.6－1.8wt％，Fe 0.15－0.35wt％，Sr 0.1－0.3wt％，Cu 1－2wt％，Cr 1.5－2.5wt％，Ti 0.05－0.2wt％，余量Al。

所述Si的量，以常规方式进行选择，以提供合金所需的钎焊性能。

在本发明所述的耐腐蚀铝合金钎焊材料中，所述Si的重量百分比为1.0－5.0wt％，例如可以是1.0－3.0wt％，1.2－2.5wt％，1.5－4.0wt％，2.0－3.5wt％，2.7－5.0wt％，1.0wt％，1.1wt％，1.5wt％，1.8wt％，2.0wt％，2.3wt％，2.5wt％，2.75wt％，3.0wt％，3.05wt％，3.4wt％，3.5wt％，3.64wt％，3.9wt％，4.0wt％，4.4wt％，4.5wt％，4.68wt％，4.8wt％，5.0wt％；优选为2.0－4.0wt％；最优选为2.5－3.5wt％。

所述Mn是为获得所要求的耐腐蚀性和强度水平所添加的主要合金元素。Mn的量过多或过少都不利于改善钎焊材料的耐腐蚀性。并且，在含有较高的Si含量的包覆或填料层中，对于改善钎焊产品中再次固化的钎焊材料的腐蚀性，Mn能够起到显著的作用。

在本发明所述的耐腐蚀铝合金钎焊材料中，所述Mn的重量百分比为0.6－1.8wt％，例如可以是0.6－1.0wt％，0.7－1.5wt％，0.9－1.2wt％，1.0－1.6wt％，1.2－1.8wt％，0.6wt％，0.71wt％，0.85wt％，0.9wt％，1.0wt％，1.03wt％，1.15wt％，1.2wt％，1.25wt％，1.3wt％，1.4wt％，1.44wt％，1.5wt％，1.52wt％，1.58wt％，1.6wt％，1.65wt％，1.7wt％，1.76wt％，1.8wt％；优选为0.8－1.6wt％；最优选为1.0－1.4wt％。

所述Fe在所有已知的商品铝合金中都存在，在根据本发明的耐腐蚀铝合金钎焊材料中，Fe不是一种所要求的合金元素而故意添加，Fe的量主要依靠合金材料来源。

在本发明所述的耐腐蚀铝合金钎焊材料中，所述Fe的重量百分比为0.15－0.35wt％，例如可以是0.15－0.25wt％，0.18－0.28wt％，0.2－0.25wt％，0.22－0.3wt％，0.21－0.35wt％，0.15wt％，0.16wt％，0.17wt％，0.18wt％，0.19wt％，0.20wt％，0.21wt％，0.22wt％，0.23wt％，0.24wt％，0.25wt％，0.26wt％，0.27wt％，0.28wt％，0.29wt％，0.30wt％，0.31wt％，0.32wt％，0.33wt％，0.34wt％，0.35wt％；优选为0.2－0.3wt％；最优选为0.22－0.28wt％。

所述Sr少量添加到钎焊材料中可以提高耐腐蚀性。

在本发明所述的耐腐蚀铝合金钎焊材料中，所述Sr的重量百分比为0.1－0.3wt％，例如可以是0.1－0.2wt％，0.12－0.15wt％，0.17－0.24wt％，0.19－0.22wt％，0.21－0.3wt％，0.1wt％，0.11wt％，0.15wt％，0.17wt％，0.18wt％，0.2wt％，0.21wt％，0.22wt％，0.23wt％，0.24wt％，0.25wt％，0.26wt％，0.27wt％，0.28wt％，0.29wt％，0.3wt％；优选为0.15－0.25wt％；最优选为0.18－0.22wt％。

所述Cu在含量较高时可以改善钎焊后的强度。

在本发明所述的耐腐蚀铝合金钎焊材料中，所述Cu的重量百分比为1－2wt％，例如可以是1.0－1.5wt％，1.2－1.6wt％，1.3－1.4wt％，1.25－1.75wt％，1.8－2.0wt％，1.0wt％，1.01wt％，1.1wt％，1.16wt％，1.2wt％，1.25wt％，1.3wt％，1.39wt％，1.4wt％，1.45wt％，1.5wt％，1.52wt％，1.6wt％，1.64wt％，1.7wt％，1.78wt％，1.8wt％，1.83wt％，1.9wt％，2.0wt％；优选为1.2－1.8wt％；最优选为1.3－1.5％。

所述Cr可以提高钎焊后的强度和抗下垂性。

在本发明所述的耐腐蚀铝合金钎焊材料中，所述Cr的重量百分比为1.5－2.5wt％，例如可以是1.5－2.0wt％，1.7－2.3wt％，1.8－2.2wt％，1.6－1.9wt％，2.1－3.0wt％，1.5wt％，1.51wt％，1.57wt％，1.6wt％，1.65wt％，1.7wt％，1.8wt％，1.95wt％，2.0wt％，2.05wt％，2.1wt％，2.12wt％，2.2wt％，2.3wt％，2.36wt％，2.4wt％，2.5wt％，2.58wt％，2.6wt％，2.65wt％，2.7wt％，2.8wt％，2.84wt％，2.9wt％，2.95wt％，3.0wt％；优选为1.6－2.3wt％；最优选为1.8－2.1wt％。

所述Ti为钎焊材料提供细小均匀的基体组织，这不仅可以提高铝合金钎焊材料的强度，还可以保证铝合金进行均匀塑性变形，避免变形过程中的应力或应变集中，有利于铝合金韧性的提高。

在本发明所述的耐腐蚀铝合金钎焊材料中，所述Ti的重量百分比为0.05－0.2wt％，例如可以是0.05－0.1wt％，0.07－0.15wt％，0.09－0.18wt％，0.11－0.13wt％，0.12－0.2wt％，0.05wt％，0.06wt％，0.07wt％，0.08wt％，0.09wt％，0.1wt％，0.11wt％，0.12wt％，0.13wt％，0.14wt％，0.15wt％，0.16wt％，0.17wt％，0.18wt％，0.19wt％，0.2wt％；优选为0.08－0.18wt％；最优选为0.1－0.15wt％。

综上所述，本发明优选的技术方案为：

一种耐腐蚀铝合金钎焊材料，其包括以重量百分比wt％表示的以下组分：Si 2.0－4.0wt％，Mn 0.8－1.6wt％，Fe 0.2－0.3wt％，Sr 0.15－0.25wt％，Cu 1.2－1.8wt％，Cr 1.6－2.3wt％，Ti 0.08－0.18wt％，余量Al。

本发明最优选的技术方案为：

一种耐腐蚀铝合金钎焊材料，其包括以重量百分比wt％表示的以下组分：Si 2.5－3.5wt％，Mn 1.0－1.4wt％，Fe 0.22－0.28wt％，Sr 0.18－0.22wt％，Cu1.3－1.5wt％，Cr 1.8－2.1wt％，Ti 0.1－0.15wt％，余量Al。

优选地，本发明所述的耐腐蚀铝合金钎焊材料中基本上不含其他的杂质。此处术语“基本上不含”指的是不具有有意地添加到合金组成中的显著的该组分的量，例如＜0.005％的水平，更优选没有，可以理解在所期望的最终产品中可具有痕量附带元素和/或杂质。

本发明所述的“包括”，意指其除所述组分外，还可以含有其他组分，这些其他组分赋予所述耐腐蚀铝合金钎焊材料以不同的特性。除此之外，本发明所述的“包括”，还可以替换为封闭式的“为”或“由……制成”。不管本发明所述耐腐蚀铝合金钎焊材料包括何种成分，所述耐腐蚀铝合金钎焊材料的重量百分比之和为100%。

进一步地，本发明还提供适于钎焊的产品，其具有铝或铝合金的基体(芯部)和在所述基体上的熔点比所述基体低的包覆层，其中包覆层是由本发明所述的耐腐蚀铝合金钎焊材料制成。

与现有技术相比，本发明所述的耐腐蚀铝合金钎焊材料同时具备极佳的耐腐蚀性以及优良的钎焊后硬度。

下面结合实施例对本发明作进一步详细说明，但下述的各个实施例仅仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明的权利范围以权利要求书为准。

具体实施方式

为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，本发明的典型但非限制性的实施例如下：

实施例1：

一种耐腐蚀铝合金钎焊材料，其包括以重量百分比wt％表示的以下组分：Si3.5wt％，Mn1.0wt％，Fe0.28wt％，Sr0.18wt％，Cu1.5wt％，Cr1.8wt％，Ti0.15wt％，余量Al。

本实施例获得的耐腐蚀铝合金钎焊材料的熔融温度(开始熔融)为575℃，将其暴露于3wt％的NaCl溶液中，24h未见腐蚀；钎焊后0.2％屈服强度为450MPa。

实施例2：

一种耐腐蚀铝合金钎焊材料，其包括以重量百分比wt％表示的以下组分：Si2.5wt％，Mn1.4wt％，Fe0.22wt％，Sr0.22wt％，Cu1.3wt％，Cr2.1wt％，Ti0.1wt％，余量Al。

本实施例获得的耐腐蚀铝合金钎焊材料的熔融温度(开始熔融)为576℃，将其暴露于3wt％的NaCl溶液中，24h未见腐蚀；钎焊后0.2％屈服强度为445MPa。

实施例3：

一种耐腐蚀铝合金钎焊材料，其包括以重量百分比wt％表示的以下组分：Si4.0wt，Mn0.8wt％，Fe0.3wt％，Sr0.15wt％，Cu1.8wt％，Cr1.6wt％，Ti0.18wt％，余量Al。

本实施例获得的耐腐蚀铝合金钎焊材料的熔融温度(开始熔融)为574℃，将其暴露于3wt％的NaCl溶液中，24h未见腐蚀；钎焊后0.2％屈服强度为440MPa。

实施例4：

一种耐腐蚀铝合金钎焊材料，其包括以重量百分比wt％表示的以下组分：Si2.0wt％，Mn1.6wt％，Fe0.2wt％，Sr0.25wt％，Cu1.2wt％，Cr2.3wt％，Ti0.08wt％，余量Al。

本实施例获得的耐腐蚀铝合金钎焊材料的熔融温度(开始熔融)为574.5℃，将其暴露于3wt％的NaCl溶液中，24h未见腐蚀；钎焊后0.2％屈服强度为438MPa。

实施例5：

一种耐腐蚀铝合金钎焊材料，其包括以重量百分比wt％表示的以下组分：Si 5.0wt％，Mn 0.6wt％，Fe 0.35wt％，Sr 0.1wt％，Cu 2wt％，Cr 1.5wt％，Ti 0.2wt％，余量Al。

本实施例获得的耐腐蚀铝合金钎焊材料的熔融温度(开始熔融)为575.5℃，将其暴露于3wt％的NaCl溶液中，24h未见腐蚀；钎焊后0.2％屈服强度为430MPa。

实施例6：

一种耐腐蚀铝合金钎焊材料，其包括以重量百分比wt％表示的以下组分：Si 1.0wt％，Mn 1.8wt％，Fe 0.15wt％，Sr 0.3wt％，Cu 1wt％，Cr 2.5wt％，Ti 0.05wt％，余量Al。

本实施例获得的耐腐蚀铝合金钎焊材料的熔融温度(开始熔融)为572℃，将其暴露于3wt％的NaCl溶液中，24h未见腐蚀；钎焊后0.2％屈服强度为431MPa。

在说明书和权利要求书中使用的所有表示组分含量在所有情况下都应当被理解为加上术语“约”的修饰。因此，除非相反指出，在说明书和权利要求书中所给出的数值都可以根据本发明所希望得到的性质的不同而变化。在最低限度，并不用于将等价物原则的应用限定为权利要求的范围，每个数值都应当至少依照所报道的有效数字的值通过使用普通的舍入方法进行解释。而且，所有在此公布的范围都应当被理解为包含范围的起点和终点值，包含任意和所有包含在其中的小范围。例如，一定的范围“1-10”应当被认为包含最小值1和最大值10之间(包括在内)的任何和所有小范围；即所有以大于或等于1的最小值起始，而且以小于或等于10的最大值结束的所有小范围，例如5-10，3.3-6.7，或1.5-8.8。在此文件中所提到的所有参考文献都应当被理解为全部包括进来用于参考。

应该注意到并理解，在不脱离后附的权利要求所要求的本发明的精神和范围的情况下，能够对上述详细描述的本发明做出各种修改和改进。因此，要求保护的技术方案的范围不受所给出的任何特定示范教导的限制。

申请人声明，以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种耐腐蚀铝合金钎焊材料，其特征在于，包括以重量百分比wt％表示的以下组分：Si 1.0－5.0wt％，Mn 0.6－1.8wt％，Fe 0.15－0.35wt％，Sr 0.1－0.3wt％，Cu 1－2wt％，Cr 1.5－2.5wt％，Ti 0.05－0.2wt％，余量Al。

2.根据权利要求1所述的耐腐蚀铝合金钎焊材料，其特征在于，所述Si在所述钎焊材料中的重量百分比为2.0－4.0wt％。

3.根据权利要求2所述的耐腐蚀铝合金钎焊材料，其特征在于，所述Si在所述钎焊材料中的重量百分比为2.5－3.5wt％。

4.根据权利要求1或2所述的耐腐蚀铝合金钎焊材料，其特征在于，所述Mn在所述钎焊材料中的重量百分比为0.8－1.6wt％。

5.根据权利要求4所述的耐腐蚀铝合金钎焊材料，其特征在于，所述Mn在所述钎焊材料中的重量百分为1.0－1.4wt％。

6.根据权利要求1-3之一所述的耐腐蚀铝合金钎焊材料，其特征在于，所述Fe在所述钎焊材料中的重量百分比为0.2－0.3wt％。

7.根据权利要求6所述的耐腐蚀铝合金钎焊材料，其特征在于，所述Fe在所述钎焊材料中的重量百分比为0.22－0.28wt％。

8.根据权利要求1-3之一所述的耐腐蚀铝合金钎焊材料，其特征在于，所述Sr在所述钎焊材料中的重量百分比为0.15－0.25wt％。

9.根据权利要求8所述的耐腐蚀铝合金钎焊材料，其特征在于，所述Sr在所述钎焊材料中的重量百分比为0.18－0.22wt％。

10.根据权利要求1-3之一所述的耐腐蚀铝合金钎焊材料，其特征在于，所述Cu在所述钎焊材料中的重量百分比为1.2－1.8wt％。

11.根据权利要求10所述的耐腐蚀铝合金钎焊材料，其特征在于，所述Cu在所述钎焊材料中的重量百分比为1.3－1.5wt％。

12.根据权利要求1-3之一所述的耐腐蚀铝合金钎焊材料，其特征在于，所述Cr在所述钎焊材料中的重量百分比为1.6－2.3wt％。

13.根据权利要求12所述的耐腐蚀铝合金钎焊材料，其特征在于，所述Cr在所述钎焊材料中的重量百分比为1.8－2.1wt％。

14.根据权利要求1-3之一所述的耐腐蚀铝合金钎焊材料，其特征在于，所述Ti在所述钎焊材料中的重量百分比为0.08－0.18wt％。

15.根据权利要求14所述的耐腐蚀铝合金钎焊材料，其特征在于，所述Ti在所述钎焊材料中的重量百分比为0.1－0.15wt％。

16.根据权利要求1所述的耐腐蚀铝合金钎焊材料，其特征在于，所述钎焊材料包括以重量百分比wt％表示的以下组分：Si 2.0－4.0wt％，Mn 0.8－1.6wt％，Fe 0.2－0.3wt％，Sr 0.15－0.25wt％，Cu 1.2－1.8wt％，Cr 1.6－2.3wt％，Ti 0.08－0.18wt％，余量Al。

17.根据权利要求1所述的耐腐蚀铝合金钎焊材料，其特征在于，所述钎焊材料包括以重量百分比wt％表示的以下组分：Si 2.5－3.5wt％，Mn 1.0－1.4wt％，Fe 0.22－0.28wt％，Sr 0.18－0.22wt％，Cu 1.3－1.5wt％，Cr 1.8－2.1wt％，Ti 0.1－0.15wt％，余量Al。

18.一种适于钎焊的产品，具有铝或铝合金的基体和在所述基体上的熔点比所述基体低的包覆层，其特征在于，所述包覆层由根据权利要求1-17之一所述的耐腐蚀铝合金钎焊材料制成。