用铝硅合金涂覆的构件制造技术

在铝或铝合金构件上可通过涂覆碱金属六氟硅酸盐并加热沉积出铝硅合金涂层。通过同时生成的非腐蚀性的氟铝酸钾，有效防止了合金层再氧化。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于在铝或铝合金上沉积铝硅合金的方法，由此得到的构件以及涉及一种焊接方法。用于焊接由铝或铝合金组成的构件的技术是已知的。构件借助焊料和焊剂在加热条件下彼此连接。其中，可以将焊料单独加入或使用镀有焊料的构件。作为焊剂优选使用氟铝酸钾和/或氟铝酸铯。US专利4,906,307介绍了一种焊接铝合金构件的方法。其中使用的镀有焊料的构件中含有由70-90重量％六氟硅酸钾和30-10重量％三氟化铝组成的焊剂并添加氟化锂和氟化钠。欧洲专利申请EP-A-0810057中介绍一种用于铝焊接的焊剂，其可含有最高20重量％金属氟硅酸盐(除了氟铝酸盐化合物，例如四氟铝酸钾之外)。用一定重量范围的某种碱金属氟硅酸盐也可能实现无焊料的焊接。德国专利申请19636897中介绍，如果使用含有6-50重量％六氟硅酸钾，其余为氟铝酸钾的焊剂，就可能无焊料地彼此焊接铝构件。本专利技术的目的是提供一种方法，借此将铝硅合金涂覆到铝或铝合金(或相应的构件)上，而不必通过焊接金属的辊式镀膜来包覆金属。本专利技术的另一个主题是一种焊接铝或铝合金构件的方法，其中不必单独添加焊料。这些目的通过按本专利技术的方法和由此得到的构件来解决。按本专利技术用于制备具有含有铝硅合金的涂层的铝或铝合金的方法，拟定用碱金属六氟硅酸盐涂覆铝或铝合金，加热，直到生成铝硅合金。优选的碱金属六氟硅酸盐是六氟硅酸钾，六氟硅酸铯或其混合物，更优选六氟硅酸钾。优选涂覆单位面积重量为30-60g/m2的碱金属氟硅酸盐。这可以例如通过静电涂覆干燥的六氟硅酸盐粉末或由含水相(硅酸盐溶液或悬浮液)完成。单位面积重量越小，得到的合金涂层越薄；单位面积重量越高，得到的合金涂层越厚。用于连接构件的合金生成在单位面积重量为5g/m2以上时已经出现。对于大多数应用，单位面积重量从至少20g/m2至60g/m2是有利的，因为这样相应于多数合金金属而言，可以为整件的稳定焊接(较牢固的焊缝)作好准备。这里，以水或有机溶剂中悬浮的形式或作为膏状物涂覆到待连接的工件上。这种悬浮物宜含有15-75重量％六氟硅酸盐。除了水，还使用有机液体，特别是醇，如甲醇，乙醇，丙醇或异丙醇或多元醇。其它可使用的有机液体有醚，例如二甘醇单丁基醚，酮如丙酮，一元醇、二元醇或多元醇的酯。在以膏状物使用时，粘结剂例如有乙基纤维素。借助成膜剂，一般涉及在例如丙酮的有机溶剂中可溶的聚合物，可将六氟硅酸盐涂覆到构件上。在蒸发掉溶剂后，得到牢固粘附的膜。合适的聚合物例如有丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。具有细分的粒子尺寸的材料特别适于温法涂焊剂(Nassbefluxung)。具有粗粒子分布的材料特别适于干法涂焊剂(Trockenbefluxung)。具有希望的精细或粗粒子分布的材料可按已知方法生产。通常，使用含有六氟硅酸的碱液(也可使用前体原料，例如碱金属碳酸盐)。如何影响粒子尺寸是众所周知的。在较低反应温度，较快反应，较快速干燥和较强烈地转动反应混合物时生成较小的结晶。在较高温度，静置母液，较少转动反应混合物，较慢混合反应物时生成较大的结晶。六氟硅酸盐或含有它的混合物，其基本上具有粒子尺寸为8至小于20μm，例如最高为18μm的粒子，非常适合使用干法涂焊剂。这样可制备XD10＝2.04μm，XD50＝6.94μm，XD90＝12.35μm，平均粒径为6.94μm的K2SiF6。另一种产物甚至更细，其XD50为4.6μm。这种粒子尺寸的数据涉及粒子的50％的平均粒径(XD50)，通过激光衍射测定。焊剂，其基本上具有粒子尺寸范围为1-12.5μm的粒子，作为水或有机液体中的悬浮物可特别好地按湿法涂焊剂方法涂覆。优选将铝或铝合金加热至400-610℃，优选540-610℃，以生成铝硅合金。在使用六氟硅酸钾时优选加热至570-600℃。其中，涂覆和焊接可以在一个工序中进行。首先生成合金，然后进行焊接。也可能将涂覆和焊接在时间上分开。将构件首先涂覆。然后，通常进行冷却，存放，直到再次加热完成焊接。这里当然也可以在空间上将涂覆和焊接分开进行。因此，这种方法很灵活。已确定，按本专利技术用铝硅合金涂覆的由铝或铝合金组成的构件，可以不加入焊料来焊接，例如按火焰焊接或熔炉焊接的方法，只要涂层的涂覆和焊接之间没有间隔这么长的时间，以致于待焊接的部分或部位的表面老化。如果按本专利技术的涂层方法和随后的焊接方法之间存在这样长的时间间隔，以致于发生表面老化，可以使用焊剂，例如基于氟铝酸钾或氟铝酸铯的焊剂。优点是，在希望的情况下可实现表面负载很低量的焊剂，例如2-30g/m2。按一种实施方案，使用纯碱金属六氟硅酸盐。其中可涉及碱金属六氟硅酸盐的混合物。按另一种实施方案，将基于氟铝酸盐，例如氟铝酸钾和/或氟铝酸铯的焊剂同时与碱金属六氟硅酸盐涂覆或在生成合金涂层后涂覆。氟铝酸盐最大含量为15重量％，基于使用的碱金属六氟硅酸盐，优选最大含量为10重量％，特别是最大含量为5重量％，如果按这种实施方案操作的话。这种混合物同样是本专利技术的主题。概念“铝或铝合金构件”在本专利技术范围内是指那种当按本专利技术的方法涂覆时，特别是通过焊接组合为整件(构件组)的构件。“构件”也指预制品，例如铝片，铝框，铝管或其它形状的铝或铝合金，其在进一步加工后成为构件，然后这种构件本身被焊接为整件。例如涉及焊接后得到冷却器，热交换器或蒸发器的构件。本专利技术的另一个主题是按本专利技术方法得到的用铝硅合金涂覆的铝或铝合金构件。按本专利技术方法制备的铝或铝合金构件同样可以在必要的话加入焊剂，如氟铝酸钾，氟铝酸铯或其混合物的条件下焊接。这按已知方法，例如在焊接炉中或通过火焰焊接，根据焊剂在400-610℃下来完成。本专利技术的优点是，按本专利技术方法得到的构件不加入焊剂就可以焊接。如果为后面进行焊接加入焊剂，可以涂覆低单位面积重量的焊剂。除了合金层外，生成的碱金属氟铝酸盐层还有效防止再氧化。实施例1涂覆铝硅合金的铝构件的制备在铝板(Coupon)(尺寸25×25mm)上涂覆40g/m2K2SiF6，借助异丙醇均匀分布。板在蒸发掉溶剂后放入氮气氛下的炉中加热至600℃(CAB方法＝控制气氛焙烧(Controlled Atmosphere Brazing))。在这种温度周期之后，板冷却后由炉中取出。板上已形成有金属光泽的Al-Si表面。焊接后取出形成的带有铝角材的板。这个角材在形成100％焊缝的情况下牢固并均匀地与板焊接。权利要求1.一种制备具有含有铝硅合金的涂层的铝或铝合金的方法，其中铝或铝合金用碱金属六氟硅酸盐涂覆，加热，直至形成铝硅合金。2.权利要求1的方法，其特征为，使用六氟硅酸钾，六氟硅酸铯或其混合物。3.权利要求1或2的方法，其特征为，以单位面积重量30-60g/m2涂覆碱金属氟硅酸盐。4.权利要求1的方法，其特征为，将铝或铝合金加热至540-610℃，以生成铝硅合金。5.权利要求2的方法，其特征为，不加入氟化铝或碱金属氟铝酸盐而生成合金。6.按权利要求1至5之任一项的方法涂覆铝硅合金的铝或铝合金构件。7.一种连接铝或铝合金构件的方法，其中，按权利要求1-5之任一项的方法用铝硅合金涂覆构件，并且在加入或不加入焊剂的情况下焊接。8.权利要求7的方法，其特征为，不加入焊剂，特别是不加入氟化铝或碱金属氟铝酸盐来焊接。9.包括99.本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备具有含有铝硅合金的涂层的铝或铝合金的方法，其中铝或铝合金用碱金属六氟硅酸盐涂覆，加热，直至形成铝硅合金。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：U塞瑟克克罗，J福里赫斯，A拜克尔，
申请(专利权)人：索尔微氟及衍生物有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]