探索铝用软钎焊剂的研究

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1、广东工业大学硕士学位论文铝用软钎焊剂的研究姓名：罗时中申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：廖列文20050315摘要铝及其合金以其优良的性能广泛地麻用到各个领域。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，国内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，研究各纽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

2、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、价格等方砸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溶液可显著提高钎剂的润湿性和钎焊性，同时可使钎剂的去膜率提高lo倍以上；比较几种缓蚀剂发现：自配的SC．20l的缓蚀率可达80％以卜，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，虽然苯并二氮唑在常温下对铜的缓蚀性和钎焊性都比自配的SC一201高，但是由于其不耐高温，

3、且对铝片无抗腐蚀作用，所以仍然选用自配的SC一201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rp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丁艺条件。实验结果表明：使用50％HF中和羟基多兀胺至pH=8最有利于钎焊；

4、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问是4—5小时；自制SC一201的最佳添加量为0．15％，大于或小广东工业大学工程硕上学位论文于这个量都会对钎焊造成不利影响：载体氢化松香酯的加入量以10％(质量分数)为最佳，太多会降低钎剂的焊接性能；制备的载体原液带有水分，最佳浓缩时间为4—5h。将研制的软钎剂灌入焊缝，制成药芯焊丝，测试结果表明接头的铺展情况、稳定性和强度都达到预期目标，研究是成功的。由于研究时间的关系，没有选取更多的表面活性剂进行比较研究，需要今后继续研究，寻找性能更好的表面活性剂。钎剂中所用的50％HF有很强的挥发性

5、和毒性，研究另外1种物质取代它，是另外一个研究重点。关键词：铝及其合金；软钎剂；药芯焊丝；活性剂：助剂；载体；缓蚀剂AbstractAluminumanditalloyhadbeenusedinmanyfieldsfortheirgoodproperties．Butthereisalayerofoxidefilmontheirsurfacethatleadstosolderdifficult，whichholdsbackitsapplicationgravely．Themostimportantpointispreparinganeffectivefluxtosolvethisprobl

6、em．Nowsomebetterfluxeshavebeenpreparedoverseas，butthoseareexpensive．Domesticstudiesaremostinthestageoflaboratory,SOpreparingsolderingfluxforaluminumanditsa110yissignificantinbothresearchandeconomy．Theaimofourstudyistoprepareasolderingfluxapplyingtofillfluxcoredwire．Thecontentincludefindingappropr

7、iatecomponents，studyingappropriateproportionandoptimizationflow，andpreparingbetterperformanceandeconomicalsolderingflux．Themethodoffindingappropriatecomponentsisfiltration．Firstly,potentiallyappropriatesubstanceswerese