CN107116315A - 一种镁合金钎焊用钎料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种镁合金钎焊用钎料及其制备方法,属于钎焊材料技术领域。本发明的镁合金钎焊用钎料,由以下质量百分比的组分组成:42~44%Zn,1~3%Al,0.5~1.0%Sn,余量为Mg。本发明的镁合金钎焊用钎料的熔化温度范围为336~361℃,钎焊温度范围为380~400℃。在钎焊温度下,镁合金钎焊用钎料具有良好的铺展性和间隙填充性,可用于固相线温度在400℃以上的镁合金的钎焊,采用炉中钎焊工艺钎焊AZ31B镁合金接头时,钎焊对接接头抗拉强度可以达到66MPa。
Description
技术领域
本发明涉及一种镁合金钎焊用钎料及其制备方法,属于钎焊材料技术领域。
背景技术
作为工业中可应用的最轻的金属结构材料,镁合金具有密度低、比强度比刚度高、导电导热性好、阻尼减振性能优异、电磁屏蔽效果佳、产品尺寸稳定、易于回收利用等优点,在航空航天、国防军工、汽车制造、电子产品等领域具有重要的应用价值和广阔的应用前景。由于产品轻量化的需求,迫切需要对应用广泛的一些镁合金进行钎焊,这就需要对镁合金钎焊所需的钎料进行研究和开发。
但是,目前已获得商业化应用的镁合金钎焊钎料品种较少,且存在一些问题和不足,如含有贵重元素,导致钎料成本较高;熔化温度过高,导致钎焊温度过高;适用范围较窄,并不适于钎焊广泛应用的Mg-Al系、Mg-Zn系等镁合金。因此,在镁合金结构件焊接连接制造中,迫切需要研究和开发制备工艺简单、合金成本低、钎焊工艺性能优良、接头综合性能良好的钎料。
发明内容
本发明的目的是提供一种接头抗拉强度高的镁合金钎焊用钎料。
为了实现以上目的,本发明的镁合金钎焊用钎料所采用的技术方案是:
一种镁合金钎焊用钎料,由以下质量百分比的组分组成:42~44%Zn,1~3%Al,0.5~1.0%Sn,余量为Mg。
本发明的镁合金钎焊用钎料的制备方法所采用的技术方案为:
一种镁合金钎焊用钎料的制备方法,包括以下步骤:在CO2+SF6混合气体保护下,将Mg、Zn、Al和Sn熔炼后得到的合金液进行浇注,即得。
所述熔炼的温度为680~700℃。优选的,将熔炼后得到的合金液保温3~5min,再进行浇注。
本发明镁合金钎焊用钎料的组分为Mg-Zn-Al-Sn,钎料中Zn的质量百分比选为42~44%,在Mg-Zn合金的共晶成分附近,可降低钎料熔炼及浇注温度,提高钎料强度、硬度和流动性;Al的质量百分比选为1~3%,可通过固溶和时效强化作用提高钎料强度,减轻杂质造成的腐蚀问题;Sn的质量百分比选为0.5~1.0%,可进一步降低钎料熔化温度,细化钎料合金晶粒尺寸,改善钎料活性和润湿性,提高钎焊接头强度。
本发明的镁合金钎焊用钎料的熔化温度范围为336~361℃,钎焊温度范围为380~400℃。在钎焊温度下,镁合金钎焊用钎料具有良好的铺展性和间隙填充性,可用于固相线温度在400℃以上的镁合金的钎焊,采用炉中钎焊工艺钎焊AZ31B镁合金接头时,钎焊对接接头抗拉强度可以达到66MPa。
本发明的镁合金钎焊用钎料适用于保护气氛钎焊、感应钎焊、炉中钎焊等钎焊工艺,可以用于Mg-Al系、Mg-Zn系镁合金及其构件的钎焊,应用范围较宽,应用前景广阔。
本发明的镁合金钎焊用钎料的制备方法,工艺简单,便于应用推广。
具体实施方式
以下结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步的说明。
具体实施方式中所涉及到的原料纯Mg、纯Zn、纯Al和纯Sn均为市售产品,其中纯Mg、纯Zn、纯Al的纯度均为99.8%,纯Sn的纯度为99.5%。
实施例1
本实施例的镁合金钎焊用钎料,由以下质量百分比的组分组成:42%Zn,3%Al,0.5%Sn,余量为Mg。
本实施例的镁合金钎焊用钎料的制备方法,包括以下步骤:
在CO2+SF6混合气体保护下,采用感应炉将纯Mg、纯Zn、纯Al和纯Sn在700℃进行熔炼得到合金液,保温3min,再将合金液浇入钢制模具进行金属型铸造,得到钎料合金铸锭,即得。
实施例2
本实施例的镁合金钎焊用钎料,由以下质量百分比的组分组成:43%Zn,2%Al,0.8%Sn,余量为Mg。
本实施例的镁合金钎焊用钎料的制备方法,包括以下步骤:
在CO2+SF6混合气体保护下,采用感应炉将纯Mg、纯Zn、纯Al和纯Sn在690℃进行熔炼得到合金液,保温4min,再将合金液浇入钢制模具进行金属型铸造,得到钎料合金铸锭,即得。
实施例3
本实施例的镁合金钎焊用钎料,由以下质量百分比的组分组成:44%Zn,1.0%Al,1.0%Sn,余量为Mg。
本实施例的镁合金钎焊用钎料的制备方法,包括以下步骤:
在CO2+SF6混合气体保护下,采用感应炉将纯Mg、纯Zn、纯Al和纯Sn在680℃进行熔炼得到合金液,保温5min,再将合金液浇入钢制模具进行金属型铸造,得到钎料合金铸锭,即得。
对比例
本对比例的镁合金钎焊用钎料,由以下质量百分比的组分组成:43%Zn,2%Al,余量为Mg。
本对比例的镁合金钎焊用钎料的制备方法同实施例1。
实验例
本实验例采用实施例1~3和对比例的镁合金钎焊用钎料对AZ31B薄板(3mm厚)进行炉中钎焊,测定钎焊接头抗拉强度,结果如表1所示。
表1实施例1~3和对比例的镁合金钎焊用钎料的成分和接头力学性能
本发明的镁合金钎焊用钎料,经过熔炼、铸造制得,制备工艺简单,合金成本较低,钎焊工艺性能优良,接头综合性能良好,在镁合金的焊接连接中有着广阔的应用前景。
Claims (4)
1.一种镁合金钎焊用钎料,其特征在于:由以下质量百分比的组分组成:42~44%Zn,1~3%Al,0.5~1.0%Sn,余量为Mg。
2.一种如权利要求1所述的镁合金钎焊用钎料的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:在CO2+SF6混合气体保护下,将Mg、Zn、Al和Sn熔炼后得到的合金液进行浇注,即得。
3.根据权利要求2所述的镁合金钎焊用钎料的制备方法,其特征在于:所述熔炼的温度为680~700℃。
4.根据权利要求2所述的镁合金钎焊用钎料的制备方法,其特征在于:将熔炼后得到的合金液保温3~5min,再进行浇注。
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