[go: up one dir, main page]

CN114228271B - 一种钛合金板翅散热器钎焊用钎焊板及其制备方法、应用 - Google Patents

一种钛合金板翅散热器钎焊用钎焊板及其制备方法、应用 Download PDF

Info

Publication number
CN114228271B
CN114228271B CN202111629871.6A CN202111629871A CN114228271B CN 114228271 B CN114228271 B CN 114228271B CN 202111629871 A CN202111629871 A CN 202111629871A CN 114228271 B CN114228271 B CN 114228271B
Authority
CN
China
Prior art keywords
brazing
plate
titanium
bonding metal
fin radiator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202111629871.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114228271A (zh
Inventor
钟素娟
黄俊兰
李秀朋
沈元勋
纠永涛
李云月
李文彬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhengzhou Machinery Research Institute Co Ltd Of China National Machinery Institute Group
Original Assignee
Zhengzhou Research Institute of Mechanical Engineering Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhengzhou Research Institute of Mechanical Engineering Co Ltd filed Critical Zhengzhou Research Institute of Mechanical Engineering Co Ltd
Priority to CN202111629871.6A priority Critical patent/CN114228271B/zh
Publication of CN114228271A publication Critical patent/CN114228271A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114228271B publication Critical patent/CN114228271B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/01—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • B23K1/0008—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering specially adapted for particular articles or work
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/20—Layered products comprising a layer of metal comprising aluminium or copper
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/06—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the heating method
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/10—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the pressing technique, e.g. using action of vacuum or fluid pressure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/12—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by using adhesives
    • B32B37/1284—Application of adhesive
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/04—Interconnection of layers
    • B32B7/12—Interconnection of layers using interposed adhesives or interposed materials with bonding properties
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C14/00—Alloys based on titanium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C16/00—Alloys based on zirconium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C30/00—Alloys containing less than 50% by weight of each constituent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C30/00—Alloys containing less than 50% by weight of each constituent
    • C22C30/02—Alloys containing less than 50% by weight of each constituent containing copper
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C9/00—Alloys based on copper
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/04—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the coating material
    • C23C2/08—Tin or alloys based thereon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/26—After-treatment
    • C23C2/28—Thermal after-treatment, e.g. treatment in oil bath
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/34—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the shape of the material to be treated
    • C23C2/36—Elongated material
    • C23C2/40—Plates; Strips
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/02—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
    • F28F3/06—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being attachable to the element
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/08—Non-ferrous metals or alloys
    • B23K2103/14—Titanium or alloys thereof

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

本发明属于钎焊材料技术领域，具体涉及一种钛合金板翅散热器钎焊用钎焊板及其制备方法、应用。本发明的钛合金板翅散热器钎焊用钎焊板，包括芯板和分别复合在芯板两侧板面上的粘结金属层；所述粘结金属层上复合有钛基非晶钎料层；所述芯板为钛板；所述粘结金属层为Sn或SnAgCu软钎料。本发明的钛合金板翅散热器钎焊用钎焊板，选用熔点较低的Sn或SnAgCu软钎料作为粘结金属层，将钛基非晶钎料层和芯板复合制成钎焊板，在钎焊时可免去钛基非晶钎料的裁剪、粘贴工序，效率高且避免钛基非晶钎料浪费，降低了生产成本。

Description

一种钛合金板翅散热器钎焊用钎焊板及其制备方法、应用
技术领域
本发明属于钎焊材料技术领域，具体涉及一种钛合金板翅散热器钎焊用钎焊板及其制备方法、应用。
背景技术
钛及钛合金因具有低密度、高强度、耐腐蚀、耐疲劳以及高比强度等优点，常用于制造高质量的板翅散热器。钛合金板翅散热器的芯体主要由翅片、隔板、封条及侧板组成。一个钛合金板翅散热器约由上百个翅片与上百个隔板组成。其中，翅片的厚度一般为0.1～0.15mm，材质为TA1、TA2、TA3中的一种。
组成钛合金板翅散热器的结构材料全部为钛及钛合金，钛合金板翅散热器的芯体需进行真空钎焊。芯体的真空钎焊主要是翅片与隔板的真空钎焊，钎焊时，将钛基非晶钎料裁切成与隔板类似的尺寸大小，一片片粘贴到每个隔板的上下表面，然后与翅片进行装配固定。钛基非晶钎料的裁切、粘贴工序繁杂且耗时较长，导致钎焊效率较低；钛基非晶钎料的价格较高，一般约为2万元/kg，钎料经多次裁切，难免会因人为因素引起钎料的浪费，造成钎焊成本增加。
同时，钛基非晶钎料是利用有机胶黏剂(例如502胶)粘贴在隔板上，在真空钎焊时，不仅会产生有毒气体，还不可避免有残留，进而影响钎焊连接质量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种钛合金板翅散热器钎焊用钎焊板，将该钎焊板作为钛合金板翅散热器的隔板时，能够提高钎焊效率，减少钎料浪费，改善钎焊质量。
本发明的第二个目的在于提供一种上述钛合金板翅散热器钎焊用钎焊板的制备方法。
本发明的第三个目的在于提供一种上述钛合金板翅散热器钎焊用钎焊板作为板翅散热器的隔板的应用。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：
一种钛合金板翅散热器钎焊用钎焊板，包括芯板和分别复合在芯板两侧板面上的粘结金属层；所述粘结金属层上复合有钛基非晶钎料层；所述芯板为钛板；所述粘结金属层为Sn或SnAgCu软钎料。
本发明的钛合金板翅散热器钎焊用钎焊板，选用熔点较低的Sn或SnAgCu软钎料作为粘结金属层，将钛基非晶钎料层和芯板复合制成钎焊板，在钎焊时可免去钛基非晶钎料的裁剪、粘贴工序，效率高且避免钛基非晶钎料浪费，降低了生产成本；此外，Sn对钛板的相变温度影响不大，不会引起钛板的物相发生变化，仍能够保持钛板原本的性能；并且Sn的熔点较低，可一定程度降低钎焊温度，降低钛板的氧化程度。
进一步地，所述钛基非晶钎料采用包括以下步骤的方法制得：将组成钎料的各组分熔炼、甩带。更进一步地，所述熔炼在非自耗真空熔炼炉中进行。所述甩带在真空熔融甩带机中进行。
进一步地，所述钛基非晶钎料层为Ti-25Zr-50Cu、Ti-37.5Zr-15Cu-10Ni、Ti-35Zr-15Cu-15Ni、Ti-48Zr-4Be、Zr-11Ti-13Cu-14Ni、Zr-11Ti-12Cu-14Ni-2Nb-1.5Be中的一种。以Ti-25Zr-50Cu为例，Ti-25Zr-50Cu的质量百分比组成为：Zr元素占25wt％、Cu元素占50wt％，其余为Ti元素。
进一步地，所述芯板为TA1、TA2、TA3中的一种。所述芯板的厚度为150～200μm。150～200μm的芯板可完全替代常规散热器中的隔板。
进一步地，所述粘结金属层的厚度为6～10μm。在钎焊过程中，6～10μm的粘结金属层能与同侧的钛基非晶钎料层相位扩散，进行原位结合，形成低熔钎料。
进一步地，所述钛基非晶钎料层的厚度为20～30μm。20～30μm的钛基非晶钎料层能与同侧的粘结金属层进行原位结合形成低熔钎料。
本发明的钛合金板翅散热器钎焊用钎焊板的制备方法采用的技术方案为：
一种上述钛合金板翅散热器钎焊用钎焊板的制备方法，包括以下步骤：按顺序在芯板的两侧板面上叠置粘结金属层、钛基非晶钎料层，然后加热加压复合。
本发明的钛合金板翅散热器钎焊用钎焊板的制备方法，制备过程简单、效率高，适合工业化大规模生产。
进一步地，所述叠置包括：将芯板通过粘结金属熔液，在芯板的两侧板面上形成粘结金属层；在钛基非晶钎料与芯板复合的一面上涂覆粘结金属熔液，形成一侧带有粘结金属层的钛基非晶钎料层，然后与带有粘结金属层的所述芯板叠放。更进一步地，所述涂覆为刷涂。叠放时，钛基非晶钎料层上带有粘结金属层的一侧，与两侧均有粘结金属层的芯板相贴合。
Sn或SnAgCu软钎料熔液具有较好的热浸镀特性，能够在芯板的两侧板面上形成牢固的粘结金属层。
进一步地，在钛基非晶钎料与芯板复合的一面上涂覆粘结金属熔液前，加热钛基非晶钎料。更进一步地，加热钛基非晶钎料至220～250℃。
进一步地，为了使粘结金属熔液均匀涂覆在芯板的两侧板面，所述芯板通过粘结金属熔液的速度为30～50mm/s。形成在芯板的两侧板面上的所述粘结金属层的厚度为3～5μm。形成在钛基非晶钎料层与芯板复合的一面上的所述粘结金属层的厚度为3～5μm。
进一步地，所述粘结金属熔液采用包括以下步骤的方法制得：加热粘结金属，使粘结金属熔融成粘结金属熔液。更进一步地，加热粘结金属至220～250℃。更进一步地，所述粘结金属的加热在镀锡槽中进行。芯板通过镀锡槽中的粘结金属熔液。
进一步地，为了使钛基非晶钎料层、粘结金属层和芯板更充分地复合，按顺序在芯板的两侧板面上叠置粘结金属层、钛基非晶钎料层后的所述加热的温度为220～250℃，加压的压力为0.3～5MPa。更进一步地，所述加压的时间为20～30min。
本发明的钛合金板翅散热器钎焊用钎焊板的应用采用的技术方案为：
一种上述钛合金板翅散热器钎焊用钎焊板作为板翅散热器的隔板的应用。本发明的钛合金板翅散热器钎焊用钎焊板，生产效率高且成本较低。
附图说明
图1为本发明实施例1中的钛合金板翅散热器钎焊用钎焊板的结构示意图，1为Ti-25Zr-50Cu层，2为Sn层，3为TA1钛板；
图2为本发明实施例7中的钛合金板翅散热器钎焊用钎焊板的制备工艺路线图，1为Ti-25Zr-50Cu层，2为第一Sn层，3为第二Sn层，4为轧机，5为TA1钛板，6为镀锡槽，7为隧道炉，8为收卷机；
图3为本发明的实施例8中的钛合金板翅散热器的宏观形貌图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步地说明。本发明实施例中，SnAgCu软钎料的组成为：Sn-3.5Ag-0.7Cu，即Ag元素占3.5wt％，Cu元素占0.7wt％，余量为Sn。
一、钛合金板翅散热器钎焊用钎焊板的实施例
实施例1
本实施例的钛合金板翅散热器钎焊用钎焊板为五层夹芯状，如图1所示，两表层为钛基非晶钎料层1，两次外层为粘结金属层2，芯板为钛板3，其中，钛基非晶钎料层为Ti-25Zr-50Cu，厚度为20μm；粘结金属层为Sn，厚度为6μm；芯板为TA1钛板，厚度为150μm。
实施例2
本实施例的钛合金板翅散热器钎焊用钎焊板为五层夹芯状，两表层为钛基非晶钎料层，两次外层为粘结金属层，芯板为钛板，其中，钛基非晶钎料层为Ti-37.5Zr-15Cu-10Ni，厚度为25μm；粘结金属层为Sn，厚度为7μm；芯板为TA2钛板，厚度为160μm。
实施例3
本实施例的钛合金板翅散热器钎焊用钎焊板为五层夹芯状，两表层为钛基非晶钎料层，两次外层为粘结金属层，芯板为钛板，其中，钛基非晶钎料层为Ti-35Zr-15Cu-15Ni，厚度为28μm；粘结金属层为Sn，厚度为8μm；芯板为TA3钛板，厚度为180μm。
实施例4
本实施例的钛合金板翅散热器钎焊用钎焊板为五层夹芯状，两表层为钛基非晶钎料层，两次外层为粘结金属层，芯板为钛板，其中，钛基非晶钎料层为Ti-48Zr-4Be，厚度为30μm；粘结金属层为SnAgCu软钎料，厚度为10μm；芯板为TA1钛板，厚度为200μm。
实施例5
本实施例的钛合金板翅散热器钎焊用钎焊板为五层夹芯状，两表层为钛基非晶钎料层，两次外层为粘结金属层，芯板为钛板，其中，钛基非晶钎料层为Zr-11Ti-13Cu-14Ni，厚度为20μm；粘结金属层为SnAgCu软钎料，厚度为8μm；芯板为TA2钛板，厚度为150μm。
实施例6
本实施例的钛合金板翅散热器钎焊用钎焊板为五层夹芯状，两表层为钛基非晶钎料层，两次外层为粘结金属层，芯板为钛板，其中，钛基非晶钎料层为Zr-11Ti-12Cu-14Ni-2Nb-1.5Be，厚度为25μm；粘结金属层为SnAgCu软钎料，厚度为10μm；芯板为TA3钛板，厚度为200μm。
二、钛合金板翅散热器钎焊用钎焊板的制备方法的实施例
实施例7
本实施例为实施例1中的钛合金板翅散热器钎焊用钎焊板的制备方法，包括以下步骤：
1)按钛基非晶钎料的化学计量比称取各组分，再将各组分通过非自耗真空熔炼炉熔炼、真空熔融甩带机制成20μm的Ti-25Zr-50Cu钎料；
2)将粘结金属Sn置于镀锡槽中，加热至250℃，熔融成Sn熔液；
3)取两个步骤1)制得的Ti-25Zr-50Cu钎料，加热至220℃，在两个Ti-25Zr-50Cu钎料与钛板复合的一面均匀刷涂Sn熔液，形成一侧带有3μm的第一Sn层的Ti-25Zr-50Cu层；
4)将从轧机出来的TA1钛板以50mm/s的速度通过步骤2)中含有Sn熔液的镀锡槽，在TA1钛板的两侧板面上分别形成3μm的第二Sn层；
其他实施情形下，在本实施例的基础上，将从轧机出来的钛板以30mm/s或40mm/s的速度通过步骤2)中含有Sn熔液的镀锡槽，可在钛板的两侧板面上形成3～5μm的第二Sn层；
5)将步骤3)得到的两个复合有第一Sn层的Ti-25Zr-50Cu层、步骤4)得到的两侧板面复合有第二Sn层的TA1钛板按照从上到下依次为Ti-25Zr-50Cu层、第一Sn层、第二Sn层、TA1钛板、第二Sn层、第一Sn层、Ti-25Zr-50Cu层的顺序，经隧道炉加热至240℃，同时加压0.3MPa复合，保压20min。
其他实施情形下，在本实施例的基础上，步骤5)中的隧道炉加热至220℃、230℃或250℃，同时加压0.5MPa、1MPa、2MPa、3MPa、4MPa或5MPa复合，保压25min或30min，可以得到与本实施例类似的钛合金板翅散热器钎焊用钎焊板。
本实施例的钛合金板翅散热器钎焊用钎焊板的工艺路线及其使用状态如图2所示，在制备钛合金板翅散热器钎焊用钎焊板的过程中，将从轧机4出来的TA1钛板5通过含有Sn熔液的镀锡槽6，在钛板的两侧板面上形成第二Sn层3，在两个Ti-25Zr-50Cu层1与TA1钛板5复合的一面均匀刷涂Sn熔液，形成一侧带有第一Sn层2的Ti-25Zr-50Cu层1，按照从上到下的顺序依次将Ti-25Zr-50Cu层1、第一Sn层2、第二Sn层3、TA1钛板5、第二Sn层3、第一Sn层2、Ti-25Zr-50Cu层1进行叠置，用两块压板把叠置后的五层夹芯状钎焊板夹在中间，通过螺丝紧固两侧压板，进入隧道炉7，加热加压，出隧道炉后拆除压板，最后用收卷机8进行收卷，得到钛合金板翅散热器钎焊用钎焊板。
参考实施例7的方法，可相应制备实施例2～6的钎焊板产品。
三、钛合金板翅散热器钎焊用钎焊板的应用的实施例
实施例8
将实施例1中的钛合金板翅散热器钎焊用钎焊板作为钛合金板翅散热器的隔板，该钛合金板翅散热器的宏观形貌图如图3所示。该隔板可直接与翅片进行钎焊连接。
四、实验例
实验例1
本发明实施例1～6中的钛合金板翅散热器钎焊用钎焊板，层间依靠液态Sn或SnAgCu软钎料与钛板母材扩散形成冶金结合而复合，钎焊板层间的剥离强度按照GB/T7122-199690°剥离强度测试的方法进行，每个样品测试5次，测试结果见表1。
表1实施例1～6中的钛合金板翅散热器钎焊用钎焊板的剥离强度
由表1可以看出，实施例1～6中的钛合金板翅散热器钎焊用钎焊板的剥离强度均大于18.5MPa，满足后期的卷制要求。
实验例2
采用Ti-25Zr-50Cu钛基非晶钎料和实施例1中的钛合金板翅散热器钎焊用钎焊板分别制备真空钎焊钛合金板翅散热器模拟件，尺寸为500×400×0.15mm(含100个翅片，100个隔板)。真空钎焊的条件为：真空度为6×10-3Pa，Ti-25Zr-50Cu钛基非晶钎料钎焊温度为900℃，保温10min；实施例1中钎焊板的钎焊温度为870℃，保温10min。钎焊时采用逐层钎焊的方案：一层钎焊板或一层隔板上装配一层翅片，装配好后整体入炉，一次钎焊完成。
钎焊时，将实施例1中的钎焊板直接裁切成合适尺寸，即可使用，而Ti-25Zr-50Cu钛基非晶钎料需裁切成与隔板表面尺寸相匹配的200片，然后将200片粘贴到钛板上下表面，装配固定。钎焊10个模拟件，对比两种方式的装配效率和钛基非晶钎料的用量，比较结果见表2(实施例1中的钎焊板上的Ti-25Zr-50Cu钎料和常规Ti-25Zr-50Cu钎料的厚度均为25μm，密度均为6.65g/cm3，则1个隔板上钛基非晶钎料量为50×40×0.0025×6.65×2＝66.5g)。
表2不同方式装配每个模拟件的物理参数
由表2可以看出，与常规钛基非晶钎料相比，实施例1中的钎焊板钎焊钛合金板翅散热器模拟件时，每个模拟件钛基非晶钎料用量减少7.2g，当钛基非晶钎料的价格为20000元/kg时，则每个模拟件成本可节约144元。另外，由于实施例1中的钎焊板钎焊时效率较高，在装配环节，每个模拟件装配用时可减少3.4h。

Claims (10)

1.一种钛合金板翅散热器钎焊用钎焊板，其特征在于，包括芯板和分别复合在芯板两侧板面上的粘结金属层；所述粘结金属层上复合有钛基非晶钎料层；所述芯板为钛板；所述粘结金属层为Sn或SnAgCu软钎料；所述复合为热压复合。
2.根据权利要求1所述的钛合金板翅散热器钎焊用钎焊板，其特征在于，所述钛基非晶钎料层为Ti-25Zr-50Cu、Ti-37 .5Zr-15Cu-10Ni、Ti-35Zr-15Cu-15Ni、Ti-48Zr-4Be、Zr-11Ti-13Cu-14Ni、Zr-11Ti-12Cu-14Ni-2Nb-1.5Be中的一种。
3.根据权利要求1所述的钛合金板翅散热器钎焊用钎焊板，其特征在于，所述芯板为TA1、TA2、TA3中的一种；所述芯板的厚度为150～200μm。
4.根据权利要求1所述的钛合金板翅散热器钎焊用钎焊板，其特征在于，所述粘结金属层的厚度为6～10μm。
5.根据权利要求1～4任一项所述的钛合金板翅散热器钎焊用钎焊板，其特征在于，所述钛基非晶钎料层的厚度为20～30μm。
6.一种如权利要求1～5任一项所述的钛合金板翅散热器钎焊用钎焊板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：按顺序在芯板的两侧板面上叠置粘结金属层、钛基非晶钎料层，然后加热加压复合。
7.根据权利要求6所述的钛合金板翅散热器钎焊用钎焊板的制备方法，其特征在于，所述叠置包括：将芯板通过粘结金属熔液，在芯板的两侧板面上形成粘结金属层；在钛基非晶钎料与芯板复合的一面上涂覆粘结金属熔液，形成一侧带有粘结金属层的钛基非晶钎料层，然后与带有粘结金属层的所述芯板叠放。
8.根据权利要求7所述的钛合金板翅散热器钎焊用钎焊板的制备方法，其特征在于，所述芯板通过粘结金属熔液的速度为30～50mm/s；形成在芯板的两侧板面上的所述粘结金属层的厚度为3～5μm；形成在钛基非晶钎料层与芯板复合的一面上的所述粘结金属层的厚度为3～5μm。
9. 根据权利要求6所述的钛合金板翅散热器钎焊用钎焊板的制备方法，其特征在于，所述加热的温度为220～250℃，加压的压力为0 .3～5MPa。
10.一种如权利要求1～5任一项所述的钛合金板翅散热器钎焊用钎焊板作为板翅散热器的隔板的应用。
CN202111629871.6A 2021-12-28 2021-12-28 一种钛合金板翅散热器钎焊用钎焊板及其制备方法、应用 Active CN114228271B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111629871.6A CN114228271B (zh) 2021-12-28 2021-12-28 一种钛合金板翅散热器钎焊用钎焊板及其制备方法、应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111629871.6A CN114228271B (zh) 2021-12-28 2021-12-28 一种钛合金板翅散热器钎焊用钎焊板及其制备方法、应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114228271A CN114228271A (zh) 2022-03-25
CN114228271B true CN114228271B (zh) 2024-05-03

Family

ID=80743873

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111629871.6A Active CN114228271B (zh) 2021-12-28 2021-12-28 一种钛合金板翅散热器钎焊用钎焊板及其制备方法、应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114228271B (zh)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005098617A (ja) * 2003-09-25 2005-04-14 Japan Atom Energy Res Inst 二層ろう接による積層構造強化法
CN101623785A (zh) * 2008-07-08 2010-01-13 中国科学院金属研究所 一种紧凑高效钛合金板翅式换热器钎焊方法
WO2012113297A1 (zh) * 2011-02-22 2012-08-30 中国科学院微电子研究所 一种用于三维封装的多层混合同步键合结构及方法
CN102748980A (zh) * 2012-07-26 2012-10-24 无锡冠云铝业有限公司 高覆合率超薄型钎焊铝合金复合板
CN102814600A (zh) * 2012-08-28 2012-12-12 广州有色金属研究院 一种陶瓷钎焊用非晶箔带钎料
CN103273157A (zh) * 2013-05-31 2013-09-04 哈尔滨工业大学 一种加快Zr基块体金属玻璃与Sn基钎料冶金结合的方法
CN104084710A (zh) * 2014-06-16 2014-10-08 郑州大学 钛基非晶钎料、其制备方法及tc4态合金的钎焊方法
JP2020192560A (ja) * 2019-05-27 2020-12-03 千住金属工業株式会社 はんだペースト及びはんだペースト用フラックス
CN112453760A (zh) * 2020-10-30 2021-03-09 中国航发北京航空材料研究院 一种钛基钎料及用其制备纯钛多层结构的方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090288811A1 (en) * 2008-05-20 2009-11-26 Bolla James D Aluminum plate-fin heat exchanger utilizing titanium separator plates
US20150174704A1 (en) * 2013-12-20 2015-06-25 Lucas-Milhaupt, Inc. VOC Exempt Brazing Binder System

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005098617A (ja) * 2003-09-25 2005-04-14 Japan Atom Energy Res Inst 二層ろう接による積層構造強化法
CN101623785A (zh) * 2008-07-08 2010-01-13 中国科学院金属研究所 一种紧凑高效钛合金板翅式换热器钎焊方法
WO2012113297A1 (zh) * 2011-02-22 2012-08-30 中国科学院微电子研究所 一种用于三维封装的多层混合同步键合结构及方法
CN102748980A (zh) * 2012-07-26 2012-10-24 无锡冠云铝业有限公司 高覆合率超薄型钎焊铝合金复合板
CN102814600A (zh) * 2012-08-28 2012-12-12 广州有色金属研究院 一种陶瓷钎焊用非晶箔带钎料
CN103273157A (zh) * 2013-05-31 2013-09-04 哈尔滨工业大学 一种加快Zr基块体金属玻璃与Sn基钎料冶金结合的方法
CN104084710A (zh) * 2014-06-16 2014-10-08 郑州大学 钛基非晶钎料、其制备方法及tc4态合金的钎焊方法
JP2020192560A (ja) * 2019-05-27 2020-12-03 千住金属工業株式会社 はんだペースト及びはんだペースト用フラックス
CN112453760A (zh) * 2020-10-30 2021-03-09 中国航发北京航空材料研究院 一种钛基钎料及用其制备纯钛多层结构的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN114228271A (zh) 2022-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6503640B2 (en) Method of manufacturing an assembly of brazed dissimilar metal components
CN114261156B (zh) 一种钛合金钎焊用多层夹芯钎料箔及其制备方法
CN110394522B (zh) 一种变形镍基合金与铸造Ni3Al基合金的钎焊工艺
CN110587052B (zh) 一种金属蜂窝芯的制备方法及金属蜂窝板的制备方法
CN102861986A (zh) 含复合中间层的镁合金与铝合金扩散焊接方法
CN108817638A (zh) 金属蜂窝芯材及金属蜂窝板的制备方法
CN116021102B (zh) 一种大厚度高强铝合金蜂窝板及其制备方法
CN105382406B (zh) TiAl‑Ni异种金属的连接方法
CN102489815B (zh) 超级镍叠层复合材料的非晶钎焊工艺
CN114228271B (zh) 一种钛合金板翅散热器钎焊用钎焊板及其制备方法、应用
CN113145962A (zh) 异种金属材料蜂窝夹层结构及其制备方法
CN107214388B (zh) 一种铝蜂窝板的制备方法
CN101992331B (zh) 超级镍叠层材料与Cr18-Ni8不锈钢的真空钎焊工艺
CN111659989A (zh) 一种熔覆制备钛钢复合板的方法
CN102489816A (zh) 超级镍叠层复合材料与Cr18-Ni8不锈钢的非晶钎焊工艺
CN111318778B (zh) 一种实现钛合金和高温合金钎焊接头韧化的分步钎焊方法
CN113732560B (zh) 一种有效控制热裂的镍铬基焊丝及方法与坡口形式
WO2004080640A1 (en) Aluminium layered brazing product and method of its manufacture
CN115971704B (zh) 一种铝/钛复合板及其制备方法
CN116493693A (zh) 一种用于闭孔泡沫铝和异种金属连接的钎焊工艺
CN111633356B (zh) 适用于tc4钛合金薄壁蜂窝结构的钎焊钎料及其制备方法和钎焊方法
CN115319261B (zh) 用于TiAl/镍基高温合金连接的Ti/Al+X复合中间层及扩散焊方法
CN115319262B (zh) 用于TiAl/镍基高温合金连接的Ti/Nb+X复合中间层及扩散焊方法
CN119973266A (zh) 一种利用复合金属中间层部分瞬时液相连接SiCf/SiC与镍基高温合金的方法
CN113878259B (zh) 适用于全层片组织钛铝合金的焊料的设计方法、焊料及焊接工艺

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP03 Change of name, title or address
CP03 Change of name, title or address

Address after: 450001 149 science Road, Zhengzhou high tech Industrial Development Zone, Zhengzhou, Henan

Patentee after: Zhengzhou Machinery Research Institute Co., Ltd. of China National Machinery Institute Group

Country or region after: China

Address before: No. 149, Science Avenue, High tech Industrial Development Zone, Zhengzhou City, Henan Province

Patentee before: ZHENGZHOU RESEARCH INSTITUTE OF MECHANICAL ENGINEERING Co.,Ltd.

Country or region before: China