铝及其合金以其优良的性能广泛地应用到各个领域。但是由于其表面有一层致密而稳定的氧化膜,软钎焊接性能很差,严重阻碍了它的应用。解决这个问题的重要一点就是研制一种有效的钎剂,目前国外已经研制出一些效果较好的钎剂,但价格很高,国內的研究大部分仍处在试验室阶段,所以铝用软钎剂的研制有很强的研究意义和经济意义。 本研究的目的是研制适合灌制Sn—Pb系药芯焊丝的铝及其合金用软钎剂。研究内容包括寻找合适的钎剂组分,研究各组分合适的配比和钎剂制备的工艺流程,制备出性能优越、经济性好的软钎剂。 寻找合适的组分主要通过筛选法进行。首先根据文献资料和经验,选出可能适宜的几种物质,对它们进行钎焊性测试。在保证钎焊性的情况下,综合考虑各个方面的因素,最终选出性能、价格等方面都比较适宜的物质作为组分。 实验结果表明:羟基多元胺比羧酸、羟基胺羧酸盐和其它有机胺有更好的润湿性能,在羟基多元胺中加入50%(质量分数)HF溶液可显著提高针剂的润湿性和钎焊性,同时可使钎剂的去膜率提高10倍以上;比较几种缓蚀剂发现:自配的SC-201的缓蚀率可达80%以上,且缓蚀率几乎不随时间而变化,其热稳定性和钎焊性也很好,虽然苯并三氮唑在常温下对铜的缓蚀性和钎焊性都比自配的SC-201高,但是由于其不耐高温,且对铝片无抗腐蚀作用,所以仍然选用自配的SC-201做缓蚀剂;氟表面活性剂的耐焦化温度较高,添加到钎剂中可显著提高钎剂的润湿性,所以被选用;Ag、Zn、Sn、Si重金属混合盐加入钎剂中可有效提高钎焊接头的抗蠕变和抗疲劳性,可作为助剂加入;改性氢化松香酯粘度适中,流动性好,扩展率大,同其它增粘剂相比最适合作软钎剂的载体。 参照相关标准,测定钎焊的去膜率、扩展率、缓蚀率和抗拉强度等指标作为钎焊性能的评价标准;研究钎剂各组分的配比、pH值、浓缩时间对不同含锡量钎料的钎焊性的影响;根据实验结果确定各组分最佳的配比和配制的工艺条件。 实验结果表明:使用50%HF中和羟基多元胺至pH=8最有利于钎焊;活性剂的浓度越高越有利于钎焊,由于活性剂的制备过程中带入了水,所以需要进行浓缩,实验发现最佳浓缩时间是4-5小时;自制SC-201的最佳添加量为0.15%,大于或小