【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钎料钎焊领域。
技术介绍
1、钎焊属于固相连接，与熔焊方法不同，钎焊时母材不熔化，采用比母材熔化温度低的钎料，加热温度采取低于母材固相线而高于钎料液相线的一种连接方法。钎焊方法的优点很多，比如：1、焊接过程温度较低，对母材的热影响较小；2、钎焊接头整体上平整光滑，外形美观；3、由于焊接温度较低，因此钎焊试件焊后变形较小，容易保证焊件的尺寸精度；4、钎焊可同时焊多焊件、多接头，生产率很高；5、钎焊设备简单，生产成本较低。因此，钎焊被广泛应用于航空航天、汽车制造和电子等诸多领域。然而，钎焊也有缺点，例如在传统钎焊过程中，尤其涉及到复杂焊缝时，常存在填缝效率低，焊接时间长、填缝不完整的问题，易造成接头强度低，寿命短，无法满足要求。
技术实现思路
1、本专利技术为了解决目前钎焊复杂焊缝时，存在填缝效率低，填缝不完整的技术问题，而提供钎料中添加磁性元素辅助磁场驱动实现钎料在复杂焊缝内定向高效填缝的方法。
2、钎料中添加磁性元素辅助磁场驱动实现钎料在复杂焊缝内定向高效填缝的方法，具体按以下步骤进行：
3、一、将钎料基体放在坩埚中加热熔化，然后将增强颗粒放入熔化的钎料基体中，进行搅拌，同时施加超声波振动，获得液态钎料；
4、二、将步骤一获得液态钎料冷却至室温后，放入脉冲充磁线圈中，进行充磁，控制电压为300～400v、电流为5～10a、脉冲6～10次，获得磁性钎料；
5、三、将铝合金母材进行预热，然后将步骤二获得的磁性钎料放置在铝合金
6、本专利技术为提高钎焊过程中钎料的填缝效率，提出一种钎料中添加磁性元素辅助磁场驱动实现钎料在复杂焊缝内定向、快速填缝的方法。该方法首先制备一种由磁性材料作为第二相颗粒的复合钎料，钎料制备完成后将其应用到钎焊的填缝过程中。在填缝过程中辅助以磁场和声场驱动，磁场驱动的目的是使钎料更快、更准地填充复杂形状焊缝，声场的作用是更快地排出母材缝隙中的气孔，使钎料填缝后更紧密地填充母材间隙。
7、本专利技术主要包括以下步骤：1、磁性颗粒增强的复合钎料的制备。钎料制备过程中首先将无磁性的第二相颗粒加入到钎料中，在钎料基体和颗粒的混合过程中辅助超声振动和快速机械搅拌，目的均是让磁性颗粒在钎料中分布更均匀，并与钎料之间发生良好的润湿。该过程中加入的第二相颗粒是无磁性的，目的是防止第二相颗粒由于有磁性在混合过程中发生偏聚。2、将制备好的钎料放入充磁线圈中使其内部的第二相颗粒产生磁性，得到充磁完成的钎料。3、将钎料放置在填缝入口处进行加热熔化，准备钎焊过程。4、钎料熔化后，施加磁场和振动场完成钎料的快速填缝。5、若后续使用过程中不需要接头具有磁性，那么可以通过一定的方式，如加热等消除接头的磁性。
8、本专利技术方法的优点有：1、钎料制备过程中所用的第二相颗粒是无磁性的，可以防止颗粒在钎料制备过程中的偏聚；2、钎料制备过程中借助超声振动和机械搅拌，可以使第二相颗粒在钎料中均匀分布；3、钎料填缝过程中借助磁场，可以引导带有磁性的钎料更快，更准地对焊缝进行填充，效率高，适合复杂形状微通道的钎焊过程；4、当充完磁的钎料再次熔化后，带磁性的颗粒很难再发生偏聚，因为此时颗粒已经与钎料实现了较好的冶金结合，由于钎料的粘度较大，磁性颗粒很难再次发生偏聚；5、焊后，钎料中的颗粒还可以起到增强焊缝强度的作用。
9、本专利技术机理：
10、传统钎焊过程中，钎料的填缝是基于其对母材的润湿过程发生的，即钎料需要“先润湿后填缝”。填缝的速率和效率对母材与钎料之间的润湿性的依赖非常强。一般来说，钎料对母材的润湿是一个缓慢的过程，因此，传统钎焊过程所需时间长，焊接效率低。本专利技术中，将带有磁性的颗粒当作第二相混合到钎料中，在钎料填缝的过程中辅助以磁场驱动，可以很大地提高钎料的填缝效率，且磁性颗粒可作为第二相起到强化接头的作用。
11、钎料制备过程时，颗粒是不具备磁性的，这可以防止磁性颗粒在钎料制备过程中发生偏聚。钎料制备过程中辅助以超声振动和机械搅拌，二者的目的都是使颗粒可以更好地混合到钎料中去。
12、钎料填缝过程中也辅助超声波振动，目的是更快地排出母材缝隙中的气孔，使钎料填缝后更紧密地填充母材间隙。另外，超声波作用在液态钎料中时，也可以促进钎料对母材的润湿，提高焊接效率。
13、本专利技术有益效果：
14、1、钎料制备过程中，超声波和机械搅拌的作用是使颗粒在液态钎料中分布更均匀，且使钎料可以更快地完成润湿。
15、2、在填缝过程中，磁场的添加可极大地提高钎料填缝的效率，有利于钎料对复杂形状微通道的填充。
16、3、填缝过程中，超声波的施加可使更快地排出母材缝隙中的气孔，使钎料填缝后更紧密地填充母材间隙。另外，超声波的施加可以使钎料更快的实现对母材的润湿，提高焊接效率。
17、4、实验结束后，钎料内部的磁性颗粒可起到提高焊缝强度的作用。
18、本专利技术方法用于复杂焊缝的钎焊。
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1.钎料中添加磁性元素辅助磁场驱动实现钎料在复杂焊缝内定向高效填缝的方法，其特征在于该方法具体按以下步骤进行：
2.根据权利要求1所述的钎料中添加磁性元素辅助磁场驱动实现钎料在复杂焊缝内定向高效填缝的方法，其特征在于步骤一所述钎料基体为Sn基钎料、SnZn钎料、SnZnAl钎料、Zn基钎料、ZnAl钎料或ZnAlCu钎料。
3.根据权利要求1所述的钎料中添加磁性元素辅助磁场驱动实现钎料在复杂焊缝内定向高效填缝的方法，其特征在于步骤一所述磁性颗粒的居里温度高于焊接温度。
4.根据权利要求1所述的钎料中添加磁性元素辅助磁场驱动实现钎料在复杂焊缝内定向高效填缝的方法，其特征在于步骤一所述钎料基体为Sn基钎料、SnZn钎料或SnZnAl钎料时，磁性颗粒为永磁铁氧体。
5.根据权利要求1所述的钎料中添加磁性元素辅助磁场驱动实现钎料在复杂焊缝内定向高效填缝的方法，其特征在于步骤一所述钎料基体为Zn基钎料、ZnAl钎料或ZnAlCu钎料时，磁性颗粒为AlNiCo和FeCrCo。
6.根据权利要求1所述的钎料中添加磁性元素辅助磁场驱动实
7.根据权利要求1所述的钎料中添加磁性元素辅助磁场驱动实现钎料在复杂焊缝内定向高效填缝的方法，其特征在于步骤一所述超声波振动频率为20-60kHz，振幅为20-80μm，功率为20-2000W，超声波的施加时间为1-10000s。
8.根据权利要求1所述的钎料中添加磁性元素辅助磁场驱动实现钎料在复杂焊缝内定向高效填缝的方法，其特征在于步骤一所述搅拌采用机械搅拌方式，控制搅拌频率为10-100次/秒。
9.根据权利要求1所述的钎料中添加磁性元素辅助磁场驱动实现钎料在复杂焊缝内定向高效填缝的方法，其特征在于步骤三所述铝合金母材为1系、2系、3系、4系、5系、6系或7系铝合金。
10.根据权利要求1所述的钎料中添加磁性元素辅助磁场驱动实现钎料在复杂焊缝内定向高效填缝的方法，其特征在于步骤三所述填缝过程施加超声的工作参数为：频率为15～60kHz，振幅为1～100μm，功率为20～3000W，振动时间为1～30s。
...【技术特征摘要】
1.钎料中添加磁性元素辅助磁场驱动实现钎料在复杂焊缝内定向高效填缝的方法，其特征在于该方法具体按以下步骤进行：
2.根据权利要求1所述的钎料中添加磁性元素辅助磁场驱动实现钎料在复杂焊缝内定向高效填缝的方法，其特征在于步骤一所述钎料基体为sn基钎料、snzn钎料、snznal钎料、zn基钎料、znal钎料或znalcu钎料。
3.根据权利要求1所述的钎料中添加磁性元素辅助磁场驱动实现钎料在复杂焊缝内定向高效填缝的方法，其特征在于步骤一所述磁性颗粒的居里温度高于焊接温度。
4.根据权利要求1所述的钎料中添加磁性元素辅助磁场驱动实现钎料在复杂焊缝内定向高效填缝的方法，其特征在于步骤一所述钎料基体为sn基钎料、snzn钎料或snznal钎料时，磁性颗粒为永磁铁氧体。
5.根据权利要求1所述的钎料中添加磁性元素辅助磁场驱动实现钎料在复杂焊缝内定向高效填缝的方法，其特征在于步骤一所述钎料基体为zn基钎料、znal钎料或znalcu钎料时，磁性颗粒为alnico和fecrco。
6.根据权利要求1所述的钎料中添加磁性...
【专利技术属性】
技术研发人员：崔元彪，樊志伟，刘万村，王滨滨，王微微，耿艳旭，李涛，李政玮，闫久春，
申请(专利权)人：哈尔滨职业技术学院，
类型：发明
国别省市：
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