含焊剂的铝合金钎料的制造方法技术

本发明专利技术的目的是以低成本制造钎焊性良好的含焊剂的铝合金钎料，其制造方法的要点是利用加压使钎料成分粉末和焊剂成分粉末的混合粉末成型固态化成压坯，接着在加热该压坯后，二次成型要求的形状。在该制造方法中，成型为压坯的成型固态化优选在４８０℃以下，特别在４００℃以下，或者在冷状态下进行，还优选在大气中进行。另外，所述压坯的二次成型优选在３００－５７５℃进行，还优选在非氧化气氛中进行。（*该技术在2015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】
本专利技术关于含有用于铝或铝合金材料钎焊的焊剂的铝合金钎料的制造方法。以往，铝或铝合金材料的钎焊是通过将钎料供给到接合部位的同时，将焊剂悬浮液涂敷在接合部位，在此状态下加热或者在使焊剂成气体状态送到钎焊炉的气氛中的同时进行加热进行的。但是，在这样的焊剂钎焊中，因为焊料和焊剂必须分别供到接合部位，所以存在钎焊作业麻烦、焊剂使用量难以均匀化、过量的焊剂污染钎焊产品和钎焊炉等问题。因此，为了解决这些问题，本申请人开发了含焊剂的各种铝合金钎料(例如特愿平3-346,994、特愿平3-347,010中记载的钎料)。含有这种含有焊剂的铝合金钎料例如可按照本申请人开发的下述方法制得。也就是说，首先对钎料成分和焊剂成分Al粉末、Si粉末、Al-Si合金粉末、KF-AlF3共晶粉末等进行粒度调整，并充分干燥，然后在室温下将这些粉末以规定比例充分混合搅拌。接着，将这种混合粉末充填在由圆筒形罐体等构成的容器中，在加热状态使容器内真空脱气到1托以下之后，密封容器，利用压制等进行加热压粉，在粉末颗粒发生软化粘结的同时，压坯和容器被压接成一体化。接着，将该压粉成形体的容器部分切削掉，在大气中进行加热的同时，挤压成形成板状等所要求形状，得到含焊剂的铝合金钎料。可是，钎料必须适合接合部位的形状，在上述中，是通过将压粉成形体进行二次成形而得到所需要的形状。为了使压粉成形体进行二次成形，必须有一定强度，在上述制造方法中，利用在高温下进行压粉，使粉末颗粒表面充分软化，颗粒相互粘结，形成能耐二次成形的结实压粉成形体。即或在上述温度条件下对上述混合粉末进行加压，压坯的密度也比由各成分密度计算的理论值小，但也形成理论密度的90％以上的高密度。但是，在高温下材料粉末发生氧化，因而钎焊性容易恶化。因此，为了防止这种情况，首先借助真空脱气除去水分和空气，而且需要在非氧化性气氛下进行热压粉末。另外，为了形成高密度的压坯，压粉前的真空脱气也是必要的。为此，必须在加热期间进行真空脱气，而且需要用于热压粉末的庞大设备，并且因为必须经过许多工序，所以存在增加钎料制造成本的问题。再者，为了真空脱气和热压粉末，需要填充材料粉末的容器，在挤压等二次成形时必须去除此容器，这也成为增加工序的原因。而且，上述容器不能反复使用，在容器去除时，钎料量有损耗，使材料有效利用率降低，使制造成本进一步增加。另外，因为温度和真空度等的合适范围狭窄，所以工序管理困难，加上材料在高温下暴露时间也长，若不符合这些条件的合适范围，则也存在钎料的流动性和钎焊部位的外观恶化的问题。本专利技术以消除上述问题作为目的，提供以低成本制造钎焊性良好的含有焊剂的铝合金钎料。附图说明图1表示在本实施例中的钎焊试验方法的斜视图。专利技术人认为上述压坯的密度只要能经二次成形形成所需要的形状即可，重复各种试验，结果通过使压坯密度减小至极限，简化了钎料的制造过程，成功地降低了制造成本。也就是说，本专利技术的的特征是利用加压将钎料成分粉末和焊剂成分粉末的混合粉末成形固态化成压坯，接着加热该压坯，然后二次成形成所需要的形状。再有，在上述中，形成压坯的成形固态化过程最好是在480℃以下、尤其是在400℃以下、或者冷状态即不加热的常温下进行，并且也可以在大气中进行。另外，上述压坯的二次成形最好是在300-575℃下进行，而且最好是在非氧化气氛中进行。本专利技术中的钎料成分粉末是指在铝或铝合金材料的钎焊中可用作钎料的金属粉末。一般来说，可使用Al-Si系合金粉末和Al粉末与Si粉末的混合物，但在钎焊时钎料的流动性良好这点上，使用Al-Si系合金粉末为好。为了确保作为钎料的适当的液相线温度而实现良好的钎焊，在钎料成分粉末中占有的Si量以6-15％(重量)为好，特别优选下限值是9％(重量)，上限值是12％(重量)。在钎料成分粉末中除Al、Si之外，允许含有不可避免的杂质，另外为了进一步提高钎料的各种性能，也可以含有其他任意成分的1种或2种以上。例如，为了提高强度，也可以含有Mg0.1-2％(重量)，为了提高耐蚀性也可以含有In 0.1-0.5％(重量)、Zn 0.3-5％(重量)，为了提高钎焊性，也可以含有Bi0.1-0.5％(重量)，为了提高钎焊含Mg的铝合金材料时的钎焊性，也可以含有Be 0.1-0.5％(重量)。在含有这样的Mg、In、Zn、Bi、Be等1种或2种以上的情况下，它们也可以分别以单独粉末形式添加混合到Al-Si系合金粉末和Al粉末与Si粉末的混合物中，也可以以Mg-Zn等合金粉末形式进行混合，或者也可以以Al-Si-Mg、Al-Si-Zn等Al-Si系合金形式包含。另外，为了尽可能地提高压坯的密度，上述钎料成分粉末最好使用雾化粉等球状粉。此外，在本专利技术中使用的焊剂的种类没有特别限制，氟化物系和氯化物系都可使用。氟化物系焊剂，从与钎料的熔点关系考虑优选在605℃以下熔融的氟化物，可以列举以KαAlFα+3(α是1以上的整数)表示的KAlF4、K2AlF5和K3AlF6、KF和AlF3的混合物或者共晶组合物，氟铝酸钾络合物等，可以将它们单独或2种以上混合使用。另外，作为氯化物系焊剂，理想的是595℃以下熔融、在抑制钎焊部位的腐蚀意义上说吸湿性小的氯化物，具体优选以BaCl2、NaCl、KCl、ZnCl2为主成分者，可以将它们单独或2种以上混合使用。利用本专利技术方法制造的含焊剂的铝合金钎料的组成取决于上述的钎料成分粉末和焊剂成分粉末的混合比例。在形成含焊剂的铝合金钎料材料的这些混合粉末中，在焊剂的配合比例过少时，不能进行良好的钎焊，而焊剂的配合比例过多时，压粉固态化或二次成形变得困难，含焊剂的铝合金钎料的制造变得困难。因此，焊剂的配合比例在使用氟化物系焊剂时，理想的是混合粉末的5-30％(重量)，特别理想的是下限值是10％(重量)，上限值是20％(重量)。在使用氯化物系焊剂时，理想的是混合粉末的3-20％(重量)，特别理想的是下限值是10％(重量)，上限值是15％(重量)。为了从上述混合粉末得到在高密度下元素分布均匀的压坯，理想的是使用粒度调整过的材料粉末。优选Si粉末和Mg、In、Bi、Be、Zn等任意添加元素比Al粉末的颗粒直径小，还优选焊剂成分粉末比Al粉末小、但是在使用Al-Si系合金粉末时，即使颗粒直径比单独使用Al和Si时大许多也能够固态化成高密度的压坯。作为具体的颗粒直径，优选使用如下各范围的颗粒直径Al粉末1-200μm，Si粉末1-100μm，Al-Si系合金粉末1-300μm，除Al、Si以外的任意添加元素粉末1-100μm，焊剂成分粉末1-100μm。将上述混合粉末填充在成形用金属模内并对其加压而形成压坯。压坯即使在含有许多气孔的脆状态也能从金属模脱模，也可以固形化至可运送至下一工序的程度，因此不必要压粉成以往的理论值的90％以上的高密度，即使不到90％也可，50％以上即可。因此，不必在高温下进行压粉，也可以进行冷压粉。另一方面，若压粉温度过高，则热熔接在金属模内壁而不能脱膜。压粉温度的上限值优选在480℃以下，尤其优选在400℃以下。但是，在本专利技术中，不规定压粉温度的上限值。另外，在上述温度范围因为没有材料粉末氧化的危险，所以不必在非氧化气氛中进行压粉，而可以在大气中压粉。再者，只要在上述本文档来自技高网...

【技术保护点】
含焊剂的铝合金钎料的制造方法，其特征在于利用加压使钎料成分粉末和焊剂成分粉末的混合粉末成形固态化成压坯，接着将该压坯加热后，二次成形成所需要的形状。

【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：纳康弘，佐藤昭一，
申请(专利权)人：昭和电工株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]