CN103612032A - 一种皮包丝药芯钎焊焊丝及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种皮包丝药芯钎焊焊丝及其制备方法，药芯焊丝由合金外皮、夹心丝及钎剂组成，其特征在于复合药芯焊丝成分根据合金外皮及夹心丝配比确定，合金外皮厚度在0.2～0.8mm，夹心丝直径为φ0.02～0.2mm的紫铜、黄铜等金属丝，钎剂为氟铝酸钾或氟铝酸铯，或者共晶合成KF、AlF3和CsF的化合物。新型焊丝制备时，将外皮合金加工成厚度为0.2～0.8mm，宽度为6～16mm的合金带，合金带经成型机轧成U型槽，在U型槽中放入夹心丝，再加入钎剂，合成O型后减径到φ2.4～3.0mm，最后经拉丝机组减径，进入收线机制成新型皮包丝药芯焊丝。该新型皮包丝药芯焊丝，钎焊时合金外皮和夹心丝合金化效果好，焊缝成分均匀，接头强度高，解决了部分高性能钎焊材料难以加工成药芯焊丝的难题。
Description
技术领域
本发明涉及焊接用钎焊材料领域，特别是一种新型皮包丝药芯钎焊焊丝结构及其制备方法。
背景技术
钎焊作为一项精密的连接技术，钎焊时具有母材变形量小，尺寸精度高，接头光滑美观、气密性好等优点，是铝合金连接以及铝铜异种金属之间连接的重要方法。钎焊时焊件之间是依靠融化的钎料通过润湿作用及毛细作用填满接头间隙，并与母材相互扩散，凝固后连接起来，因此焊缝的质量在很大程度上取决于钎料。
接头的力学性能特别是抗拉强度和剪切强度是钎焊的重要指标，传统的钎料焊接往往出现焊缝强度低、抗裂能力差，制约了某些高强度的铝合金结构件及铝铜合金的钎焊发展。为提高铝合金及铝铜钎焊焊缝的强度，在焊丝中加Cu、Ni等合金元素，但通常会造成焊丝脆性大，加工成形性变差，甚至在拉丝工序上出现拉断等事故，无法加工成药芯焊丝。公开号为102935562A发明专利公开了一种金属颗粒增强药芯铝焊丝，药芯中加入合金颗粒和钎剂，从而保证了焊丝的加工性。但是焊丝生产成本较高，生产焊丝前要将合金做成粉末或颗粒，加粉过程难以保证合金颗粒与钎剂混合均匀。目前生产上主要用单辊熔体快淬法做成无药芯的薄带焊料，给钎焊带来不便。因此，现行工艺难以生产高强度药芯焊丝。
发明内容
本发明目的在于克服现有技术的中的不足，提供一种新型皮包丝复合药芯焊丝及其制备方法，解决高强度药芯焊丝加工难的问题。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种皮包丝药芯钎焊焊丝，包括外皮和填充在外皮内部的药芯，所述外皮和药芯之间还设置有夹心丝，其中，所述外皮为合金，所述夹心丝为金属丝，所述药芯为氟铝酸钾、氟铝酸铯或共晶合成的KF、AlF3和CsF的混合物。
作为优选方案，所述外皮的厚度为0.2～0.8mm。
作为优选方案，所述共晶合成的KF、AlF3和CsF的混合物中，按质量分数计，KF：2.51～48.36%，AlF3：28.31～51.64%，，CsF：0～66.51%。
作为优选方案，所述夹心丝的直径为0.02～0.2mm。
作为优选方案，所述外皮的材质为铝合金。
作为优选方案，所述夹心丝的材质为紫铜或黄铜。
本发明还公开了一种制备本发明所述的钎焊焊丝的方法，包括如下步骤：
将所述合金加工成厚度为0.2～0.8mm，宽度为6～16mm的合金片材；
将所述片材轧成U型槽结构，在所述U型槽内依次放入夹心丝和药芯；
将U型槽轧制成O型，减径至直径为2.4～3.0mm；
再次减径，得到产品。
作为优选方案，所述钎剂为氟铝酸钾、氟铝酸铯或共晶合成的KF、AlF3和CsF的混合物。
作为优选方案，所述共晶合成的KF、AlF3和CsF的混合物中，按质量分数计，KF：2.51～48.36%，AlF3：28.31～51.64%，CsF：0～66.51%。
作为优选方案，所述合金为铝合金，所述夹心丝的材质为紫铜或黄铜。
本发明相对于现有技术有以下优点：
1.通过皮包丝方法可以生产大部分高强度药芯焊丝，生产方法简单，解决了部分高性能钎焊材料难以加工成药芯焊丝的难题；
2.皮包丝药芯焊丝方法避免了在中间芯加合金颗粒造成的粉末混合不均匀现象；
3.皮包丝药芯焊丝在钎焊过程中，外皮和夹心丝的合金化效果好，良好的润湿性和流动性，焊缝组织成分均匀，接头强度高。
附图说明
图1是本发明皮包丝药芯焊丝结构示意图。
具体实施方式
KF（2.51～48.36%）+AlF3（28.31～51.64%）+CsF（0～66.51%）混合物的制备方法为：将分析纯CsF、AlF3及KF粉末按配方比例称出混合，然后将所得混合粉末在铂研钵中研磨，研磨过程中混合粉末先变成糊状，继续研磨至糊状物变为白色干粉，该白色干粉即为钎剂。
当CsF的含量较低或为零时，是存在的，即NOCOLOK钎剂，由于价格限制，CsF一般不加入。
实施例1
本发明新型皮包丝药芯焊丝外皮如焊丝结构示意图中外皮1，规格为0.4×9mm4045铝合金条带，夹心丝2为φ0.1mm的紫铜丝，钎剂3为原料KF（2.51～48.36%）+AlF3（28.31～51.64%）+CsF（0～66.51%）混合物，钎焊过程外皮与夹心丝融化构成铝硅铜合金，其成分为Si:7～9%，Cu17～21%，余量为Al。
焊丝制备过程：
一、将4045铝合金加工成厚度为0.4mm，宽度为9mm的铝合金条带；
二、在成型机中将合金带轧成U型槽结构，在U型槽中加入21根φ0.1mm的紫铜丝，再加入上述混合好的钎剂，最后合成O型，减径到φ2.4mm；
三、经过拉丝机组减径，最后进入收线机，制成φ1.8mm新型皮包丝药芯焊丝。
实施例2
本发明新型皮包丝药芯焊丝外皮如焊丝结构示意图中外皮1，规格为0.4×12mm4047铝合金条带，夹心丝2为φ0.08mm的黄铜丝，钎剂3为原料KF（2.51～48.36%）+AlF3（28.31～51.64%）+CsF（0～66.51%）混合物，钎焊过程外皮与夹心丝融化构成铝硅铜锌合金，其成分为Si7～10%，Cu20～24%，Zn4～6%余量为Al。
焊丝制备过程：
一、将4047铝合金加工成厚度为0.4mm，宽度为12mm的铝合金条带；
二、在成型机中将合金带轧成U型槽结构，在U型槽中加入20根φ0.08mm的紫铜丝，再加入上述混合好的钎剂，最后合成O型，减径到φ3.2mm；
三、经过拉丝机组减径，最后进入收线机，制成φ2.4mm新型皮包丝药芯焊丝。
实施例3
本发明新型皮包丝药芯焊丝外皮如焊丝结构示意图中外皮1，规格为0.6×10mm4045铝合金条带，夹心丝2为φ0.12mm的黄铜丝，钎剂3为原料KF（2.51～48.36%）+AlF3（28.31～51.64%）+CsF（0～66.51%）混合物，钎焊过程外皮与夹心丝融化构成铝硅铜锌合金，其成分为Si6～10%，Cu16～20%，Zn1～2%余量为Al。
焊丝制备过程：
一、将4045铝合金加工成厚度为0.6mm，宽度为10mm的铝合金条带；
二、在成型机中将合金带轧成U型槽结构，在U型槽中加入6根φ0.12mm的紫铜丝，再加入上述混合好的钎剂，最后合成O型，减径到φ2.6mm；
三、经过拉丝机组减径，最后进入收线机，制成φ2.0mm新型皮包丝药芯焊丝。
综上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，凡依本发明权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本发明的权利要求范围内。
Claims (10)
1.一种皮包丝药芯钎焊焊丝，其特征在于，包括外皮和填充在外皮内部的药芯，所述外皮和药芯之间还设置有夹心丝，其中，所述外皮为合金，所述夹心丝为金属丝，所述药芯为氟铝酸钾、氟铝酸铯或共晶合成的KF、AlF3和CsF的混合物。
2.根据权利要求1所述的钎焊焊丝，其特征在于，所述外皮的厚度为0.2～0.8mm。
3.根据权利要求1所述的钎焊焊丝，其特征在于，所述共晶合成的KF、AlF3和CsF的混合物中，按质量分数计，KF：2.51～48.36%，AlF3：28.31～51.64%，CsF：0～66.51%。
4.根据权利要求1所述的钎焊焊丝，其特征在于，所述夹心丝的直径为0.02～0.2mm。
5.根据权利要求1所述的钎焊焊丝，其特征在于，所述外皮的材质为铝合金。
6.根据权利要求1或4所述的钎焊焊丝，其特征在于，所述夹心丝的材质为紫铜或黄铜。
7.一种皮包丝药芯钎焊焊丝的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将所述合金加工成厚度为0.2～0.8mm，宽度为6～16mm的合金片材；
将所述片材轧成U型槽结构，在所述U型槽内依次放入夹心丝和药芯；
将U型槽轧制成O型，减径至直径为2.4～3.0mm；
再次减径，得到产品。
8.根据权利要求7所述皮包丝钎焊焊丝的制备方法，其特征在于，所述钎剂为氟铝酸钾、氟铝酸铯或共晶合成的KF、AlF3和CsF的混合物。
9.根据权利要求8所述皮包丝钎焊焊丝的制备方法，其特征在于，所述共晶合成的KF、AlF3和CsF的混合物中，按质量分数计，KF：2.51～48.36%，AlF3：28.31～51.64%，CsF：0～66.51%。
10.根据权利要求7至9之一所述皮包丝钎焊焊丝的制备方法，其特征在于，所述合金为铝合金，所述夹心丝的材质为紫铜或黄铜。
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