[其他]空氣熱交換器用釬焊材料及釬劑

在審

• 申請號: 101987000006949
• 申請日: 1987-10-20
• 公開（公告）號: CN1006046B
• 公開（公告）日: 1989-12-13
• 發明（設計）人: 唐仁輝;余強中;童康年;胡建時
• 申請（專利權）人: 國家機械工業委員會上海材料研究所
• 代理公司: 機械工業部專利代理服務處
• 代理人: 李化民;李永聯

空氣熱交換器用的一種含鋁的鋅基合金釬料及釬劑，其重量百分組成是Ｎｎ９１－９３％，Ａｌ３．５－５．５％．Ｓｎ３．５－４．５％，釬料熔點３７２℃，焊縫強度高，釬焊工藝性好，合金元素資源豐富，本釬料價格僅為純錫釬料的１／１０，與本釬料配套使用的釬劑是ＺｎＣｌ_２、ＮＨ₄Ｃｌ和ＫＣｌ的飽和水溶液。

本發明是關于銅或銅合金，特別是空氣熱交換器用的一種含鋁的鋅基合金釬料和釬劑。

空氣熱交換器散熱管一般是用銅或銅合金制造的，傳統上使用錫或鉛-錫合金做釬料。由于錫資源國內外十分短缺，影響生產正常進行。EP-0169656Al公布了一種用于銅或銅合金，特別是散熱器釬焊的含鋁鋅基合金釬料及與其共同使用的含ZnCl₂和NH₄Cl的釬劑，但其成份比較復雜，熔點較高，流動性不夠，釬料成份中雖不含有Sn，但釬劑中卻含有SnCl₂0.1-10%，SnCl₂的價格比Sn昂貴。

本發明的目的在于提供一種用于銅或銅合金，特別是空氣熱交換器的含鋁的鋅基合金釬料和釬劑，要求合金元素資源豐富，價格便宜，熔點不高于400℃，釬焊工藝性好，焊縫強度高。

本發明空氣熱交換器用的一種含鋁鋅基合金釬料，由Zn、Al、Sn元素組成，合金元素的重量百分比是Zn91-93%，Al3.5-5.5%，Sn3.5-4.5%。合金中，Zn、Sn元素對Cu的親和力強，以提高焊縫強度，Al元素能降低合金熔點。Al元素含量控制在3.5-5.5%，接近共晶成分。Sn元素含量3.5-4.5%是合理的，既最大限度降低了Sn含量，同時又滿足了釬焊工藝要求，保證有足夠的焊縫強度。

本發明釬料的熔點是372℃，粘度小，活性強，表面張力小，所以工藝性好。合金成份中不含有毒元素Li、Pb等，不含貴重金屬In、Ag等。空氣熱交換器螺旋繞片式散熱管焊縫狀態復雜，翅片與管子基本上是線狀接觸，要求釬焊強度高，釬料工藝性好，本發明釬料完全可以滿足空氣熱交換器散熱管釬焊的技術要求，焊縫強度20-27.16Kgf，導熱系數0.227，與國內現用的幾種釬料性能對比如表1所示。

表1

表1數據說明，本發明釬料其熔點比純錫熔點高140℃，比Pb-Sn合金釬料熔點高190℃，使用本發明釬料釬焊的散熱管可以在比較高的溫度下工作，導熱系數大，傳熱性能好，提高了空氣熱交換器整機的技術指標。

一般來說，釬劑與釬料是配套使用的，不同的釬料需要使用不同的釬劑。空氣熱交換器散熱管浸鍍之前，一般油污較多，這些油污和表面氧化物無法清除干凈。與本發明釬料配套使用的釬劑由ZnCl₂、NH₄Cl和KCl的飽和水溶液組成。其重量百分比是：ZnCl₂55-65%，NH₄Cl13-23%，KCl17-27%。其中，ZnCl₂具有清除散熱管表面油污及氧化膜、并抑制工件再次氧化的作用，改善釬料潤濕性，NH₄Cl能提高釬劑活性，KCl降低釬劑內聚力，增加流動性。本發明釬劑與含鋁的鋅基合金釬料搭配，具有最為合適的熔點、潤濕性，在400℃左右釬焊能非常有效地實現。

本發明釬料及釬劑的制造方法。

釬料的熔煉工藝如下：

原材料：精鋅錠含鋅99.995%，特1號金屬鋁含鋁99.7%，特1號金屬錫含錫99.97%。

采用鐵坩鍋爐，煤氣加熱熔煉。將坩鍋清理干凈，烘熱至100℃左右，將按本發明釬料配比稱量好的爐料，依鋁錠、鋅錠順序一次加入爐內，升溫至680℃，全部熔化時，投入錫錠，充分攪拌，扒渣，加入精煉劑ZnCl₂精煉，最后攪拌扒渣。降溫至390-410℃即可進行釬焊。或者澆鑄成錠，供用戶使用。

釬劑制造工藝如下：