鋁自釬釬料研發(fā)背景

近年來，電解銅價格一路飆升，由于銅是稀缺的戰(zhàn)略資源，因此，在整個材料行業(yè)大家都想用更便宜的鋁材來代替銅材，經(jīng)過材料科學(xué)家和一大批企業(yè)的積極努力“以鋁代銅”推進(jìn)得非常迅速，在個別領(lǐng)域已實(shí)現(xiàn)了“以鋁代銅“的成功產(chǎn)品。但是由于鋁的釬焊存在一定的難題，制約了“以鋁代銅”的進(jìn)展。具體表現(xiàn)為：傳統(tǒng)的鋁材釬焊存在三大不利因素

1、鋁釬焊料的熔點(diǎn)在580度左右，非常接近母材的熔點(diǎn)（630度），焊接不良率比例很高，實(shí)際釬焊生產(chǎn)時必須要使用熟練鋁焊技工，生產(chǎn)成本較高。

2、使用腐蝕性釬劑，一旦進(jìn)入管子內(nèi)部，容易造成釬料腐蝕。

3、由于釬焊釬劑和釬料是分開的，對于實(shí)現(xiàn)自動化焊接有一定的難度，直接制約了批量規(guī)模的自動化工藝的實(shí)現(xiàn)。

因此，幾十年來，國內(nèi)外從事釬焊材料技術(shù)研究的專家，一直在謀求無腐蝕鋁自釬釬料的解決方案。目前韓國一家企業(yè)成功實(shí)現(xiàn)鋁自釬料的開發(fā)和應(yīng)用，在國內(nèi)居于絕對的壟斷地位，但其高昂的價格阻礙了新技術(shù)的推廣。為突破國外技術(shù)的壟斷，力爭使高端材料國產(chǎn)化，北京航空航天大學(xué)莊鴻壽教授和東臺京航金屬材料科技公司技術(shù)總監(jiān)段兆濤同志，經(jīng)過四年的艱辛努力終于在該材料技術(shù)方面填補(bǔ)了國內(nèi)空白，該技術(shù)的成功突破，意味著我們在這一尖端材料領(lǐng)域也走在了世界的前列。

該釬焊材料的發(fā)明使得制冷空調(diào)領(lǐng)域“以鋁代銅”變成了現(xiàn)實(shí)。新技術(shù)的有效推廣，必將推動一場“以鋁代銅”的材料革命。京航科技生產(chǎn)的鋁自釬釬料，具有強(qiáng)度高、氣密性好、易操作、釬焊溫度低等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于各種鋁管及鋁合金結(jié)構(gòu)的釬焊。

鋁自釬釬料釬料成分

合金系統(tǒng)為Al—Si—稀土系四元合金組成，熔化溫度范圍為530—560℃，可制成直徑1.6—2.5的絲材。根據(jù)加工硬化程度不同，絲材直徑不同而有所變化。

鋁自釬釬料環(huán)保

JH-L鋁自釬料使用的全部材料均為環(huán)保材料，符合ROHS標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)了對環(huán)境的零污染，進(jìn)而保護(hù)了操作員工的身體健康。由于沒有腐蝕性的物質(zhì)存在，因此可省去焊后酸洗這一工序，節(jié)省了生產(chǎn)成本。

鋁自釬釬料減少不良率

一般鋁管的釬焊會使用釬劑，由于釬劑涂抹的不均勻性，容易釬焊過燒，把焊接工件焊穿，造成工件報廢，本產(chǎn)品由于不用釬劑，因此有效地避免了釬劑涂抹的不均勻性的發(fā)生。

鋁自釬釬料提高生產(chǎn)效率

由于該釬料實(shí)現(xiàn)了釬料和釬劑的二者有機(jī)統(tǒng)一，減少了涂抹釬劑這一工序，使鋁釬焊變得容易實(shí)現(xiàn)，普通工人經(jīng)過簡單培訓(xùn)即可進(jìn)行高質(zhì)量的焊接，并且由于是復(fù)合材料能夠?qū)崿F(xiàn)在自動化生產(chǎn)線上焊接，減少了作業(yè)時間，提高了生產(chǎn)效率。

釬焊法釬料的分類

1.按照釬料的熔化溫度范圍分

（1）熔點(diǎn)低于450℃的釬料稱為軟釬料如鎵基、鉍基、銦基、錫基、鉛基、鋅基等合金。

（2）熔點(diǎn)高于450℃的釬料稱為硬釬料（俗稱難熔釬料）如鋁基、鎂基、銅基、銀基、錳基、金基、鎳基、鈀基、欽基等合金。

2.按照釬料的主要合金元素分

釬料按其主要合金元素可分為錫基、鉛基、鋁基等釬料。

3.按照釬料的制成形狀分

釬料按其制成形狀可分為絲、棒、片、箔、粉狀或特殊形狀釬料（例如環(huán)形釬料或膏狀釬料等）。

釬焊法釬料的選用

⑴釬料應(yīng)具有合適的熔化溫度范圍，至少應(yīng)比母材的熔化溫度低幾十度。

⑵在釬焊溫度下，應(yīng)具有良好的潤濕性，以保證充分填滿釬縫間隙。

⑶釬料與母材應(yīng)有擴(kuò)散作用，以使其形成牢固的結(jié)合。

⑷釬料應(yīng)具有穩(wěn)定和均勻的成分，盡量減少釬焊過程中合金元素的損失。

⑸所獲得的釬焊接頭應(yīng)符合產(chǎn)品的技術(shù)要求，滿足力學(xué)性能、物理化學(xué)性能、使用性能方面的要求。

⑹釬料的經(jīng)濟(jì)性要好。應(yīng)盡量少含或不含稀有金屬和貴重金屬。還應(yīng)保證釬焊的生產(chǎn)率要高。

⑺釬料應(yīng)具有加工變形能力，以便于制成各種形狀。

《鋁基釬料(GB/T 13815-2008)》中附錄A為資料性附錄。本標(biāo)準(zhǔn)由全國焊接標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會（SAC/TC 55）提出并歸口。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：上海斯米克焊材有限公司、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、鄭州機(jī)械研究所、深圳寶安聯(lián)華實(shí)業(yè)有限公司、金華信和焊材制造有限公司。本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：吳斌、何鵬、龍偉民、麥漢輝、張理成。

錫基釬料是指錫鉛合金是應(yīng)用最早的一種釬料。錫在低溫時發(fā)生錫疫現(xiàn)象，所以不宜用于在低溫下工作的接頭。釬料在焊接時通過潤濕母材并和母材形成固溶體之類的結(jié)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)焊接材料的緊密結(jié)合。選擇釬料時必須考慮的一些因素有熔點(diǎn)、潤濕性、接頭強(qiáng)度等，這些因素對釬焊質(zhì)量的好壞有直接影響。

釬料的熔點(diǎn)必須比焊接的材料熔點(diǎn)低。適宜于連接精密、復(fù)雜、多鋌縫和異類材料的焊接。釬料按熔點(diǎn)高低分為軟釬料（熔點(diǎn)低于450℃的釬料），硬釬料（熔點(diǎn)高于450℃的釬料）高溫釬料（熔點(diǎn)高于950℃的釬料）。釬料按組成分軟釬料有錫基、鉛基、鋅基等釬料。硬釬料有鋁基、銀基、銅基、鎳基等釬料。

釬料在焊接時通過潤濕母材并和母材形成固溶體之類的結(jié)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)焊接材料的緊密結(jié)合。選擇釬料時必須考慮的一些因素有熔點(diǎn)、潤濕性、接頭強(qiáng)度等，這些因素對釬焊質(zhì)量的好壞有直接影響。

釬料一般與釬劑配合起來使用，釬劑在加熱過程中靠自身的酸性或堿性去除材料表面氧化膜等雜質(zhì)，以增強(qiáng)釬料的焊接效果。但是，也有一些釬料可以單獨(dú)使用而不需要和釬劑配合使用，這是因?yàn)檫@些釬料自身具有去材料表面氧化膜等雜質(zhì)的功效[1]。