【技术实现步骤摘要】
本申请涉及铝合金材料，具体涉及一种预埋钎剂粉末铝合金钎焊板及其制备方法与应用。
技术介绍
1、现有铝质热交换器通常是铝合金及其复合材料通过钎焊方式制成。由于铝合金及其复合材料是在大气环境下制备，其表面形成了氧化膜。该氧化膜与熔融的钎料不润湿从而抑制钎料的流动及焊脚的毛细吸附作用。为了使熔化的钎料与其它材料表面致密连接，必须破坏该氧化膜并使新鲜的金属相互接触并润湿。
2、在热交换器工业生产应用中，有两种钎焊方法可以解决钎焊铝合金氧化膜的问题。一种是控制气氛钎焊方法，通常是在惰性气体保护下，在组装好热交换铝合金表面涂覆或喷覆钎剂来溶解或破坏表层氧化膜。该方法可以实现连续生产，生产效率高，且钎焊不良品可以进行二次钎焊，因此成品率高达99％，但不适于含mg元素铝合金的钎焊。另一种是真空钎焊方法，该方法应用铝合金复合材料中钎焊板的mg元素来溶解或破坏氧化膜。真空钎焊虽然可以获得高质量的铝合金器件，然而其生产过程必须在近真空状态的(3.5×10-3pa)封闭式炉体中升温钎焊，生产周期长，效率低，生产成本高。
3、随着铝质热交换器向体积小、重量轻、寿命长等方向发展，对其铝合金复合材料要求越来越高，控制气氛钎焊方法对钎剂涂覆或喷涂的均匀性要求也越高。采用钎焊层预埋钎剂的钎焊铝合金复合材料解决钎剂均匀性的有效方法之一。
4、目前已知预埋钎剂技术，所涉及的钎剂浓度都不超过10％，难以满足需高钎剂克数的产品：如麒麟电池堵片、汽车热交换器堵帽、冷凝器集流管等的焊接要求。
5、或采用粉末层只靠压力加工成型，
技术实现思路
1、为了解决本领域存在的上述不足，本申请旨在提供一种预埋钎剂粉末铝合金钎焊板及其制备方法与应用。
2、根据本申请的一方面，提供一种预埋钎剂粉末铝合金钎焊板的制备方法，包括：
3、制备硅铝合金粉末，所述硅的质量分数为6.8-13.0％，余量为铝；
4、将钎剂粉末与所述硅铝合金粉末混合，得混合粉末，所述钎剂粉末的量为所述硅铝合金粉末质量的10-30％；
5、采用4系铝合金制作壳体，所述壳体厚度为3-10mm；
6、将所述混合粉末装入所述壳体中，进行热等静压压坯，热轧，即得所述钎焊板。
7、根据本申请的一些实施例，将所述混合粉末装入所述壳体中后，还包括将所述壳体抽真空至0.5-2pa。
8、根据本申请的一些实施例，所述热等静压压坯的温度为400-500℃，压力为100-150mpa，保压时间为3-6h。
9、根据本申请的一些实施例，所述硅铝合金粉末d50为10-500μm；
10、所述钎剂粉末d50为2-60μm。
11、根据本申请的一些实施例，所述将钎剂粉末与所述硅铝合金粉末混合的速度为2-6r/min，混粉时间4-8h。
12、根据本申请的另一方面，提供一种预埋钎剂粉末铝合金钎焊板，为4系铝合金壳体内部填充硅铝合金粉末与钎剂粉末；
13、其中，所述硅的质量分数为6.8-13.0％，余量为铝；
14、所述钎剂粉末的量为所述硅铝合金粉末质量的10-30％；
15、所述壳体厚度为3-10mm；
16、所述硅铝合金粉末d50为10-500μm；所述钎剂粉末d50为2-60μm；
17、所述钎焊板的厚度为5-15mm。
18、根据本申请的一些实施例，所述钎剂粉末为氟铝酸钾。
19、根据本申请的又一方面，提供一种预埋钎剂铝合金复合材料的制备方法，包括：
20、将上述钎焊板进行裁切；
21、按照4系合金-钎焊板-芯层-钎焊板-中间层-钎焊板-4系合金的顺序叠加，依次进行复合热轧、冷轧、和热处理。
22、根据本申请的一些实施例，所述芯层为3系合金或4系合金；所述中间层为3系合金。
23、根据本申请的一些实施例，所述复合热轧为加热至450-500℃保温4-6h，终轧温度大于300℃，热轧至5-8mm；
24、所述冷轧为冷轧至0.05-3.0mm；
25、所述热处理为380-400℃保温2-4h。
26、根据本申请的一些实施例，所述钎焊板的复合比为5-15％。
27、与现有技术相比，本申请至少包括如下有益效果：
28、本申请提供一种预埋钎剂粉末铝合金钎焊板的制备方法，通过抽真空、高温、高压的粉末冶金方法将高浓度(10-30％)钎剂预埋在钎焊层中，并且，本申请的预埋钎剂的钎焊层无需铣削包套，可直接与芯材和皮材合金通过轧制复合方法制备成铝合金复合材料。
29、本申请提供一种预埋钎剂铝合金复合材料，该复合材料粉末层紧实、钎焊层钎剂分布均匀、结合强度高、氧含量低、成材率高、工艺简单、基本能满足所有铝合金产品的钎焊需求(不同钎剂克数需求产品)。
30、本申请的预埋钎剂铝合金复合材料，可缩短热交换器的生产流程，省略了钎剂与水的浆料制作——涂覆或喷覆钎剂——干燥这三道工序，钎剂不会残留材料表面，在控制气氛钎焊中与其它组件可以完全钎焊连接，提高了热交换器的生产效率、节约成本，并提高焊后清洁度。
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1.一种预埋钎剂粉末铝合金钎焊板的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，将所述混合粉末装入所述壳体中后，还包括将所述壳体抽真空至0.5-2Pa。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述热等静压压坯的温度为400-500℃，压力为100-150MPa，保压时间为3-6h。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述硅铝合金粉末D50为10-500μm；
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述将钎剂粉末与所述硅铝合金粉末混合的速度为2-6r/min，混粉时间4-8h。
6.一种预埋钎剂粉末铝合金钎焊板，其特征在于，为4系铝合金壳体内部填充硅铝合金粉末与钎剂粉末；
7.根据权利要求6所述的预埋钎剂粉末铝合金钎焊板，其特征在于，所述硅铝合金粉末D50为10-500μm；所述钎剂粉末D50为2-60μm；
8.一种预埋钎剂铝合金复合材料的制备方法，其特征在于，包括：
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述芯层为3系
10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述复合热轧为加热至450-500℃保温4-6h，终轧温度大于300℃，热轧至5-8mm；
...【技术特征摘要】
1.一种预埋钎剂粉末铝合金钎焊板的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，将所述混合粉末装入所述壳体中后，还包括将所述壳体抽真空至0.5-2pa。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述热等静压压坯的温度为400-500℃，压力为100-150mpa，保压时间为3-6h。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述硅铝合金粉末d50为10-500μm；
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述将钎剂粉末与所述硅铝合金粉末混合的速度为2-6r/min，混粉时间4-8h。
【专利技术属性】
技术研发人员：王兴中，孙磊，吕友华，郭耿峰，曹琦，周德敬，
申请(专利权)人：银邦金属复合材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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