一种SiC颗粒增强铝基复合材料的钎焊方法技术

本发明专利技术公开了一种SiC颗粒增强铝基复合材料钎焊方法，包括如下步骤：S1、将SiC颗粒增强铝基复合材料放入水中，进行磨削，超声洗涤，在真空条件下室温干燥得到预焊基材；S2、将铝硅镁钎料进行表面打磨，洗涤，干燥得到焊接钎料；S3、将真空钎焊炉抽至真空，将预焊基体和焊接钎料转配后放入真空钎焊炉；S4：将真空钎焊炉升温至580‑600℃，保温25‑35min，随炉冷却，完成焊接得到焊件。本发明专利技术针对SiC颗粒增强铝基复合材料的特点，采用真空钎焊焊接方式，使用铝硅镁钎料并加入Ti作用活性成分，提高了焊剂与复合材料的接触表面张力，提高了焊缝结合力，本发明专利技术具有优良的剪切强度，工艺简单，容易操作。

【技术实现步骤摘要】
一种SiC颗粒增强铝基复合材料的钎焊方法
本专利技术涉及SiC颗粒增强铝基复合材料焊接
，尤其涉及一种SiC颗粒增强铝基复合材料钎焊方法。
技术介绍
SiCp/Al复合材料是一种能满足特殊物理性能要求的轻型复合材料，具有比强度高、比刚度高、弹性模量高等优异性能，广泛应用于航空航天、军事武器、汽车电子、体育器材等领域。SiCp/Al的基体和增强相在物理与化学性质上的巨大差异，使得其连接特性明显不同于基体金属材料和陶瓷材料，焊接性能很差，使得SiCp/Al-MMCs在很多领域中的应用都受到限制。因此，研制一种适用于SiCp/Al复合材料的焊接方法成为本领域急需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术提出了一种SiC颗粒增强铝基复合材料钎焊方法，采用铝硅镁钎料结合使用真空钎焊方法，克服了SiC颗粒增强铝基复合材料表面结合力差的缺点，提高了焊缝结合力，剪切强度高达65.9MPa，工艺简单，容易操作。本专利技术提出的一种SiC颗粒增强铝基复合材料钎焊方法，包括如下步骤：S1、将SiC颗粒增强铝基复合材料放入水中，进行磨削，超声洗涤，在真空条件下室温干燥得到预焊基材；S2、将铝硅镁钎料进行表面打磨，洗涤，干燥得到焊接钎料；S3、将真空钎焊炉抽至真空，将预焊基体和焊接钎料转配后放入真空钎焊炉；S4：S4：将真空钎焊炉升温至580-600℃，保温25-35min，钎焊过程中在焊接接头加以恒定压力，随炉冷却，完成焊接得到焊件。优选地，在S2中，铝硅镁钎料组分按重量百分比包括：Si10-13％，Mg1-2％，Ti3-5％，余量为Al。优选地，在S2中，铝硅镁钎料组分按重量百分比包括：Si12％，Mg1.5％，Ti4％，Al82.5％。优选地，在S4中，钎焊过程中在焊接接头施以7-8MPa的恒定压力。优选地，在S4中，升温速率为30℃/min。优选地，在S1中，超声洗涤在丙酮和/酒精溶液中进行，超声时间为20-30min。优选地，在S1中，SiC颗粒增强铝基复合材料放入水中，用水铺展开SiC磨削粉末，先使用粗粒度的磨削粉，再使用细粒度的磨削粉对SiC颗粒增强铝基复合材料进行磨削。优选地，在S2中，铝硅镁钎料用砂纸打磨，丙酮清洗。优选地，在S2中，钎料在室温下干燥。优选地，在S1中，SiC颗粒增强铝基复合材料在打磨清洗后表面进行镀铜或镀镍。优选地，在S3中，真空钎焊炉中真空度为5.5×10-3～7.5×10-3Pa。本专利技术采用铝硅镁钎料焊接SiC颗粒增强铝基复合材料基材，Al-Si-Mg的熔点低，加入Ti元素作为钎料的活性元素，钎料能够快速凝固甩带成型，箔片厚度为50μm左右，固-液相线温度区间为545～569℃，焊接时不会对母体材料造成损坏，Ti元素改善了钎料和SiC颗粒增强铝基复合材料接触表面张力，有助于钎料在基材表面铺展，提高了焊金属与基材的结合力，提高焊缝的力学性能；在真空钎焊前，对SiC颗粒增强铝基复合材料进行镀铜或锡，改进了其表面张力，提高SiC颗粒表面金属镀层的牢固性和稳定性，控制合理的升温速度，保证焊件析出的气体被充分抽出，同时要使焊件整体受热均匀，保证钎料熔化时基材内外温度基本一致，使毛细作用能有效发挥，以减小或防止骤热产生的应力而引起变形；采用逐步升温后保温，减小基材和钎料的温度梯度，使焊件各部分的温度得以均匀，使钎料的内外层均匀熔化填充接缝，提高焊接质量。具体实施方式下面，通过具体实施例对本专利技术的技术方案进行详细说明。实施例1一种SiC颗粒增强铝基复合材料钎焊方法，包括如下步骤：S1、将SiC颗粒增强铝基复合材料放入水中，进行磨削，超声洗涤，在真空条件下室温干燥得到预焊基材；S2、将铝硅镁钎料进行表面打磨，洗涤，干燥得到焊接钎料；S3、将真空钎焊炉抽至真空，将预焊基体和焊接钎料转配后放入真空钎焊炉；S4：将真空钎焊炉升温至590℃，保温30min，钎焊过程中在焊接接头加以恒定压力，随炉冷却，完成焊接得到焊件。实施例2一种SiC颗粒增强铝基复合材料钎焊方法，包括如下步骤：S1、将SiC颗粒增强铝基复合材料放入水中，进行磨削，超声洗涤，在真空条件下室温干燥得到预焊基材；S2、将铝硅镁钎料进行表面打磨，洗涤，干燥得到焊接钎料；S3、将真空钎焊炉抽至真空，将预焊基体和焊接钎料转配后放入真空钎焊炉；S4：将真空钎焊炉升温至580℃，保温35min，钎焊过程中在焊接接头加以恒定压力，随炉冷却，完成焊接得到焊件；铝硅镁钎料组分按重量百分比包括：Si12％，Mg1.5％，Ti4％，Al82.5％。实施例3一种SiC颗粒增强铝基复合材料钎焊方法，包括如下步骤：S1、将SiC颗粒增强铝基复合材料放入水中，进行磨削，在丙酮溶液中超声洗涤20min，在真空条件下室温干燥得到预焊基材；S2、将铝硅镁钎料表面用砂纸打磨，用丙酮洗涤，干燥得到焊接钎料；S3、将真空钎焊炉抽至真空，将预焊基体和焊接钎料转配后放入真空钎焊炉；S4：将真空钎焊炉升温至600℃，保温25min，钎焊过程中在焊接接头加以恒定压力，随炉冷却，完成焊接得到焊件；在S2中，铝硅镁钎料组分按重量百分比包括：Si10％，Mg2％，Ti3％，Al85％。实施例4一种SiC颗粒增强铝基复合材料钎焊方法，包括如下步骤：S1、将SiC颗粒增强铝基复合材料放入水中，用水铺展开SiC磨削粉末，先使用粗粒度的磨削粉，再使用细粒度的磨削粉进行磨削，在酒精溶液中超声洗涤30min，在真空条件下室温干燥得到预焊基材；S2、将铝硅镁钎料表面用砂纸打磨，用丙酮洗涤，室温条件下干燥得到焊接钎料；S3、将真空钎焊炉抽至真空度为7.5×10-3Pa，将预焊基体和焊接钎料转配后放入真空钎焊炉；S4：将真空钎焊炉升温至585℃，升温速度为30℃/min，并在保温32min，钎焊过程中在焊接接头施以7MPa的恒定压力，随炉冷却，完成焊接得到焊件；在S2中，铝硅镁钎料组分按重量百分比包括：Si13％，Mg1％，Ti5％，Al81％。实施例4镀层接头的最大剪切强度为51.2MPa。实施例5一种SiC颗粒增强铝基复合材料钎焊方法，包括如下步骤：S1、、将SiC颗粒增强铝基复合材料放入水中，用水铺展开SiC磨削粉末，先使用粗粒度的磨削粉，再使用细粒度的磨削粉进行磨削，在酒精溶液中超声洗涤30min，在真空条件下室温干燥得到预焊基材；S2、将铝硅镁钎料表面用砂纸打磨，用丙酮洗涤，室温条件下干燥得到焊接钎料；S3、将真空钎焊炉抽至真空度为7.5×10-3MPa，将预焊基体和焊接钎料转配后放入真空钎焊炉；S4：将真空钎焊炉升温至590℃，升温速度为30℃/min，保温30min，钎焊过程中在焊接接头施以8MPa的恒定压力，随炉冷却，完成焊接得到焊件；在S2中，铝硅镁钎料组分按重量百分比包括：Si12％，Mg2％，Ti4％，Al82％。实施例5镀层接头的最大剪切强度为65.9MPa。以上所述，仅为本专利技术较佳的具体实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本专利技术揭露的技术范围内，根据本专利技术的技术方案及其专利技术构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种SiC颗粒增强铝基复合材料钎焊方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、将SiC颗粒增强铝基复合材料放入水中，进行磨削，超声洗涤，在真空条件下室温干燥得到预焊基材；S2、将铝硅镁钎料进行表面打磨，洗涤，干燥得到焊接钎料；S3、将真空钎焊炉抽至真空，将预焊基体和焊接钎料转配后放入真空钎焊炉；S4：将真空钎焊炉升温至580‑600℃，保温25‑35min，钎焊过程中在焊接接头加以恒定压力，随炉冷却，完成焊接得到焊件。

【技术特征摘要】
1.一种SiC颗粒增强铝基复合材料钎焊方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、将SiC颗粒增强铝基复合材料放入水中，进行磨削，超声洗涤，在真空条件下室温干燥得到预焊基材；S2、将铝硅镁钎料进行表面打磨，洗涤，干燥得到焊接钎料；S3、将真空钎焊炉抽至真空，将预焊基体和焊接钎料转配后放入真空钎焊炉；S4：将真空钎焊炉升温至580-600℃，保温25-35min，钎焊过程中在焊接接头加以恒定压力，随炉冷却，完成焊接得到焊件。2.根据权利要求1中所述的SiC颗粒增强铝基复合材料钎焊方法，其特征在于，在S2中，铝硅镁钎料组分按重量百分比包括：Si10-13％，Mg1-2％，Ti3-5％，余量为Al。3.根据权利要求2中所述的SiC颗粒增强铝基复合材料钎焊方法，其特征在于，在S2中，铝硅镁钎料组分按重量百...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢齐元，
申请(专利权)人：天长市通联焊业有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34