RU2217272C2 - Способ пайки алюминия и алюминиевых сплавов, флюс для пайки алюминия и алюминиевых сплавов (варианты) - Google Patents
Способ пайки алюминия и алюминиевых сплавов, флюс для пайки алюминия и алюминиевых сплавов (варианты) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2217272C2 RU2217272C2 RU2000126749/02A RU2000126749A RU2217272C2 RU 2217272 C2 RU2217272 C2 RU 2217272C2 RU 2000126749/02 A RU2000126749/02 A RU 2000126749/02A RU 2000126749 A RU2000126749 A RU 2000126749A RU 2217272 C2 RU2217272 C2 RU 2217272C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- alkali metal
- flux
- fluorozincate
- cesium
- potassium
- Prior art date
Links
- 230000004907 flux Effects 0.000 title claims abstract description 107
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 238000005476 soldering Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 26
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 26
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 5
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title claims abstract description 5
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 84
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 claims abstract description 82
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 claims abstract description 56
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 44
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 43
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims abstract description 43
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 42
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 40
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 40
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 37
- BHHYHSUAOQUXJK-UHFFFAOYSA-L zinc fluoride Chemical compound F[Zn]F BHHYHSUAOQUXJK-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 31
- 229910052701 rubidium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 15
- IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N rubidium atom Chemical compound [Rb] IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 229910001515 alkali metal fluoride Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 238000005219 brazing Methods 0.000 claims description 24
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims description 22
- -1 potassium fluorosilicate Chemical compound 0.000 claims description 14
- 229940104869 fluorosilicate Drugs 0.000 claims description 13
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 11
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 9
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 8
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 7
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims description 6
- UYFXWCIZFDKSTJ-UHFFFAOYSA-J aluminum;cesium;tetrafluoride Chemical compound [F-].[F-].[F-].[F-].[Al+3].[Cs+] UYFXWCIZFDKSTJ-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims description 5
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 claims description 4
- 238000004320 controlled atmosphere Methods 0.000 claims description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 2
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 239000002585 base Substances 0.000 abstract 2
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 20
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 9
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 8
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 7
- XJHCXCQVJFPJIK-UHFFFAOYSA-M caesium fluoride Chemical class [F-].[Cs+] XJHCXCQVJFPJIK-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 7
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 7
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 7
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 6
- HUCVOHYBFXVBRW-UHFFFAOYSA-M caesium hydroxide Chemical compound [OH-].[Cs+] HUCVOHYBFXVBRW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 6
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 6
- NROKBHXJSPEDAR-UHFFFAOYSA-M potassium fluoride Chemical compound [F-].[K+] NROKBHXJSPEDAR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 5
- 239000011698 potassium fluoride Substances 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 4
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000003270 potassium fluoride Nutrition 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 3
- 229910016569 AlF 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 2
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 2
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 239000000546 pharmaceutical excipient Substances 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- CPRMKOQKXYSDML-UHFFFAOYSA-M rubidium hydroxide Chemical compound [OH-].[Rb+] CPRMKOQKXYSDML-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- IRPGOXJVTQTAAN-UHFFFAOYSA-N 2,2,3,3,3-pentafluoropropanal Chemical compound FC(F)(F)C(F)(F)C=O IRPGOXJVTQTAAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MIMUSZHMZBJBPO-UHFFFAOYSA-N 6-methoxy-8-nitroquinoline Chemical compound N1=CC=CC2=CC(OC)=CC([N+]([O-])=O)=C21 MIMUSZHMZBJBPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910018125 Al-Si Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021364 Al-Si alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000789 Aluminium-silicon alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- KLZUFWVZNOTSEM-UHFFFAOYSA-K Aluminum fluoride Inorganic materials F[Al](F)F KLZUFWVZNOTSEM-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229910018520 Al—Si Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001856 Ethyl cellulose Substances 0.000 description 1
- ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N Ethyl cellulose Chemical compound CCOCC1OC(OC)C(OCC)C(OCC)C1OC1C(O)C(O)C(OC)C(CO)O1 ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 229910000611 Zinc aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- QZRLETONGKUVFA-UHFFFAOYSA-N [K].[Cs] Chemical compound [K].[Cs] QZRLETONGKUVFA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001252 acrylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000002671 adjuvant Substances 0.000 description 1
- HXFVOUUOTHJFPX-UHFFFAOYSA-N alumane;zinc Chemical compound [AlH3].[Zn] HXFVOUUOTHJFPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- NCMHKCKGHRPLCM-UHFFFAOYSA-N caesium(1+) Chemical compound [Cs+] NCMHKCKGHRPLCM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OFZCIYFFPZCNJE-UHFFFAOYSA-N carisoprodol Chemical compound NC(=O)OCC(C)(CCC)COC(=O)NC(C)C OFZCIYFFPZCNJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940006165 cesium cation Drugs 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 229940028356 diethylene glycol monobutyl ether Drugs 0.000 description 1
- 238000004455 differential thermal analysis Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000007590 electrostatic spraying Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 229920001249 ethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 235000019325 ethyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- JCGNDDUYTRNOFT-UHFFFAOYSA-N oxolane-2,4-dione Chemical compound O=C1COC(=O)C1 JCGNDDUYTRNOFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010587 phase diagram Methods 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- 150000003751 zinc Chemical class 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/36—Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest
- B23K35/362—Selection of compositions of fluxes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/36—Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest
- B23K35/3601—Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest with inorganic compounds as principal constituents
- B23K35/3603—Halide salts
- B23K35/3605—Fluorides
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Nonmetallic Welding Materials (AREA)
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
- Acyclic And Carbocyclic Compounds In Medicinal Compositions (AREA)
- Details Of Heat-Exchange And Heat-Transfer (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Lubricants (AREA)
- Saccharide Compounds (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано при изготовлении конструктивных элементов из алюминия и его сплавов. Используют флюс, содержащий фтороцинкат щелочного металла или смесь фторида щелочного металла и фторида цинка. Проводят пайку при температуре 420-590oС. В качестве щелочного металла применяют калий, или цезий, или рубидий. Могут быть использованы дополнительно флюсы на основе фтороалюмината калия. Флюс может содержать дополнительно металл припоя. Флюс на основе фтороцинката щелочного металла оказывает действие не только как флюс, но и улучшает паяемую поверхность, осаждая на ней цинк и фтороалюминаты щелочного металла, что способствует повышению качества пайки. 5 с. и 14 з.п. ф-лы, 7 ил., 1 табл.
Description
Изобретение относится к флюсу для пайки алюминия и сплавов алюминия; к способу пайки и полученным посредством пайки конструктивным узлам.
Конструктивные узлы (например, радиаторы для автомобильных двигателей или теплообменники), состоящие из деталей из алюминия или алюминиевых сплавов, можно изготовить путем пайки (пайки твердым припоем) деталей этих узлов. При этом используют, предпочтительно, флюс на основе фтороалюмината, который освобождает поверхность спаиваемых друг с другом деталей от окисных слоев. Флюсы на основе фтороалюмината калия особенно подходят для алюминия или обедненных магнием алюминиевых сплавов. Такой способ опубликован в патенте Великобритании 1438955. Изготовление соответствующих флюсов описано, например, в патенте США US-A 4428920 и в патенте США US-A 5318764, а также в патенте США US-A 4579605.
Флюсы, которые содержат фтороалюминаты цезия, описаны, например, в патенте США US-A 4670067 и в патенте США US-A 5171377. Такие флюсы, которые дополнительно могут также содержать фтороалюминаты калия, особенно подходят для пайки алюминиевых сплавов с более высоким содержанием магния.
В патенте США US 4906307 раскрывается способ пайки конструктивных деталей из сплавов алюминия. Согласно одному варианту выполнения предусмотрено, что можно использовать флюс, который содержит K2SiF6, ZnF2, NaF и АlF3. Пайке подвергали конструктивные детали, покрытые флюсом.
При пайке начинают с того, что на соединяемые детали наносят флюс (например, в форме суспензии). Конструктивные детали соединяют в желательном положении и подвергают нагреву. Вначале расплавляется флюс и очищается поверхность, затем плавится припой. В заключение детали охлаждают.
В патенте США US-A 5190596 сообщается, что вместо металла припоя к флюсу можно добавить металл, который при пайке образует с алюминием эвтектику. Соответствующими металлами являются медь, цинк и германий, в особенности кремний.
Добавка определенных фторосиликатов металлов в определенных количествах может сделать металл припоя излишним (см. Европейский патент ЕР 810057 и патентную заявку Германии 19636897.9). В последней патентной заявке раскрыто, что смесь фтороалюминат калия-флюс и фторосиликат калия, в которой фторосиликат калия содержится в количестве 6-50 мас.%, делает металл припоя излишним.
В уже упомянутом патентном описании Великобритании 1438955 заявлено, что для флюса можно установить меньшие допуски на цинкофториды щелочных металлов, до 5 моль%. Их присутствие, однако, никоим образом не дало бы никаких преимуществ в отношении понижения точки плавления, все скорее имели бы эффект повышения точки плавления. В патенте США US-A 4645119 описывается флюс на основе фтороалюмината калия, который в случае необходимости содержит 3-30 мас. % ZnF2, при необходимости в форме КZnF2. Фторид цинка разрушается при температуре пайки, и металлический цинк покрывает спаянные детали или всю поверхность спаиваемых друг с другом конструктивных деталей и придает алюминию повышенные коррозионно-защитные свойства.
Задачей данного изобретения является создание нового способа пайки с применением флюса, а также используемого для этого флюса. Эта задача решается с помощью способа согласно изобретению, состава флюса и флюсующей добавки.
Эта задача решается в способе пайки алюминия и алюминиевых сплавов, при котором используют флюс, содержащий фтороцинканат щелочного металла или смесь фторида щелочного металла и фторида цинка, и проводят пайку при температуре в интервале 420-590oС, причем в качестве щелочного металла используют калий, или цезий, или рубидий.
Согласно предпочтительным формам выполнения способа используют флюс, содержащий фтороцинкат калия и/или цезия;
используют флюс, содержащий фтороцинкат цезия в количестве более чем 5 мас.%;
используют флюс, содержащий фтороцинкат калия и/или фтороцинкат цезия в количестве более 30 мас.%;
используют флюс, содержащий фтороцинкат калия и/или фтороцинкат цезия в количестве 50 или более мас.%;
дополнительно к фтороцинкату щелочного металла вводят фтороалюминат калия или фтороалюминат цезия в количестве до 95 мас.%;
используют флюс, состоящий из фтороцинката щелочного металла или из фтороцинката щелочного металла и вспомогательного средства;
в качестве вспомогательных используют средства, выбранные из группы:
связующее, металлический припой, металлический припой предварительной ступени, стабилизатор для суспензий;
используют флюс, содержащий фторосиликат щелочного металла, причем в качестве щелочного металла используют калий, или цезий, или рубидий;
используют флюс, содержащий фторосиликат щелочного металла, в частности, фторосиликат калия, в количестве, по меньшей мере, 5-95 мас.% в качестве металла припоя предварительной ступени;
флюс используют в виде водной или спиртовой суспензии;
пайку проводят в контролируемой атмосфере или в неокисляющем пламени;
пайке подвергают сплавы алюминия, содержащие Mg.
используют флюс, содержащий фтороцинкат цезия в количестве более чем 5 мас.%;
используют флюс, содержащий фтороцинкат калия и/или фтороцинкат цезия в количестве более 30 мас.%;
используют флюс, содержащий фтороцинкат калия и/или фтороцинкат цезия в количестве 50 или более мас.%;
дополнительно к фтороцинкату щелочного металла вводят фтороалюминат калия или фтороалюминат цезия в количестве до 95 мас.%;
используют флюс, состоящий из фтороцинката щелочного металла или из фтороцинката щелочного металла и вспомогательного средства;
в качестве вспомогательных используют средства, выбранные из группы:
связующее, металлический припой, металлический припой предварительной ступени, стабилизатор для суспензий;
используют флюс, содержащий фторосиликат щелочного металла, причем в качестве щелочного металла используют калий, или цезий, или рубидий;
используют флюс, содержащий фторосиликат щелочного металла, в частности, фторосиликат калия, в количестве, по меньшей мере, 5-95 мас.% в качестве металла припоя предварительной ступени;
флюс используют в виде водной или спиртовой суспензии;
пайку проводят в контролируемой атмосфере или в неокисляющем пламени;
пайке подвергают сплавы алюминия, содержащие Mg.
Кроме того, указанная задача решается посредством флюса для пайки алюминия и алюминиевых сплавов, содержащего фтороцинкат щелочного металла, металла припоя предварительной ступени и фтороалюмината щелочного металла, причем в качестве щелочного металла он содержит калий, или цезий, или рубидий.
Согласно предпочтительным формам выполнения флюса он может содержать более 5 мас. %, но менее 100 мас.% фтороцинката цезия; или более 30 мас.% фтороцинката цезия.
Согласно еще одному варианту выполнения флюс для пайки алюминия или сплавов алюминия содержит 5-95 мас.% фтороцинката щелочного металла и 5-95 мас.% металлического припоя или припоя предварнительной ступени, включающего кремний, или медь, или цинк, или германий, или фторосиликат щелочного металла, причем в качестве щелочного металла он содержит калий, или цезий, или рубидий.
При этом является предпочтительным, чтобы флюс содержал 5-90 мас.% фтороцинката щелочного металла, 5-90 мас.% припоя предварительной ступени и 5-90 мас.%: фтороалюмината калия или состоял из них.
Согласно еще одному варианту выполнения флюс для пайки алюминия и сплавов алюминия содержит 5-95 мас.% фтороцинката щелочного металла и 5-95 мас. % фторосиликата щелочного металла или состоит из них, причем в качестве щелочного металла он содержит калий, или цезий, или рубидий.
То, что фтороцинкат щелочного металла или смеси фторида щелочного металла и фторида цинка при этих температурах обладают действием флюсующих добавок, является неожиданным эффектом. Неожиданным образом фтороцинкаты щелочных металлов оказывают действие как флюсующее средство также в том случае, если пайку проводят при температурах значительно ниже точки плавления используемого фтороцинката щелочного металла. Точки плавления КZnF3 и K2ZnF4 лежат, например, при 870oС и 737oС, таким образом, при температурах ниже 600oС процесс пайки совершенно не мог бы проходить. Предлагается следующее объяснение: в присутствии образующих припой компонентов, как, например, кремний, образуется эвтектика Al-Si. Она генерирует на основе электрохимических процессов флюсующее средство фтороалюминат щелочного металла in situ (по месту); например, принимается, что КZnF3+Аl (из сплава Al-Si) подвергается превращению с образованием KAlF4 или KF и АlF3 и металлического Zn. Разумеется, это лишь попытка объяснения таких феноменов, как процесс пайки и образование цинка.
Смеси фторида щелочного металла (или фторидов щелочных металлов) и фторида цинка позволяют получить паяные соединения хорошего качества. Молярное соотношение фторида щелочного металла и фторида цинка может лежать в диапазоне около 1: 1, например, от 1:1,05 до 1,05:1. Однако один из двух компонентов может также иметься в наличии в большем избытке, в особенности, фторид цинка. Предпочтительно, конечно, используют фтороцинкаты щелочных металлов, так как они позволяют получить более качественные паяные соединения.
Термин "фтороцинкат щелочного металла" в рамках данного изобретения включает соединения общей формулы (MF)x•(ZnF2)y, причем М означает К, Rb, Cs и 0>x≥4, а также 0>у≥4. "Фторид щелочного металла" включает фториды калия, рубидия и цезия.
Предпочтительно х и у являются целыми числами, а именно, независимо друг от друга, составляют 1, 2, 3 или 4; х и у могут, однако, находиться по отношению друг к другу в субстехиометрическом соотношении. Либо х, у, либо оба могут в этом случае быть больше 0, однако, не представляют собой целого числа. В этом случае предпочтительно, если у больше, чем х.
Термин "флюс" в рамках данного изобретения включает те соединения, которые при пайке обладают желательным эффектом очистки поверхности (в особенности, эффектом удаления окисных слоев). Флюс может состоять из фтороцинката щелочного металла; другие флюсы в этом случае не содержатся. Флюс может иметь наряду с фтороцинкатом щелочного металла другие флюсующие средства. Например, флюс может представлять собой смесь фтороцинката щелочного металла с фтороалюминатом щелочного металла, например, с фтороалюминатом калия и/или фтороалюминатом цезия. Фтороцинкат щелочного металла может быть чистым соединением или смесью с фтороцинкатами щелочных металлов. Например, можно использовать чистый фтороцинкат калия или чистый фтороцинкат цезия. При этом речь может идти о соединениях, которые находятся в одной или нескольких фазах. Например, можно использовать чистый КZnF3 или же смеси KZnF3 и K2ZnF4. Можно, однако, также применять соответствующие смеси с различными катионами щелочных металлов.
Предпочтительными фтороцинкатами являются фтороцинкат калия и фтороцинкат цезия. Они могут, естественно, содержаться также в виде смеси.
В том случае, если фтороцинкат цезия содержится во флюсе в качестве единственного фтороцинката, то он содержится в количестве 5 или более мас.%. Предпочтительно, фтороцинкат щелочного металла содержится во флюсе в количестве более 30 мас.%, в особенности, в количестве 50 или более мас.%. Процентные данные относятся к используемому в качества 100 мас.% флюсу. Поскольку речь не идет о чистом флюсе из фтороцинката щелочного металла, то другие флюсы представляют остаток от 100 мас.% смеси, в частности флюс на основе фтороалюмината калия и/или цезия.
Флюсующее средство можно использовать многократно в качестве такового, без добавки вспомогательных веществ. Например, алюминиевые листы, покрытые припоем, можно паять с помощью чистого флюса. Наряду с флюсом готовые к использованию составы могут также при желании включать вспомогательные вещества. Флюс может также содержать вспомогательные вещества, как, например, связующие, диспергирующие средства, металлический припой для предварительной ступени, материалы, образующие припой, как, например, фторосиликаты металлов, в частности, фторосиликаты щелочных металлов, или стабилизаторы. В способе согласно изобретению могут применяться флюсы из чистого фтороцинката щелочного металла, а также флюсы, которые дополнительно содержат фтороалюминат калия и/или вспомогательные вещества.
В том случае, если во флюсе содержится связующее, то целесообразным является его содержание в количестве от 10 до 90 мас.%. В том случае, если во флюсе содержится металл припоя, то целесообразным является его содержание в количестве 25-75 мас. %. Флюс может, как описано в патентах США 5100048 и 5190596, содержать добавки металлов, образующих припой, как, например, кремний, медь или германий. В этом случае они содержатся в количестве 10-80 мас. %. Приведенные выше количественные данные могут также быть ниже или выше. Минимальные или максимальные количества эффективного действия можно определить опытным путем (эксперименты по пайке).
В качестве металла припоя предварительной ступени может содержаться также фторосиликат металла, как, например, фторосиликат щелочного металла, к примеру, гексафторосиликат калия. В случае, если он содержится, то целесообразно его содержание в диапазоне 5-95 мас.%.
Приведенные процентные данные относятся к 100 мас.% всего используемого флюса.
Как показано в заявке ФРГ 19636897.9, можно осуществлять пайку без припоя, если во флюсе содержится, по меньшей мере, 6 мас.% K2SiF6. To же относится, согласно Европейскому патенту ЕР 810057, к флюсам, которые содержат 7-15 мас. % фторосиликатов металлов, как, например, Cs2SiF6, CsHSiF6 или CsKSiF6. Для K2SiF6 предпочтительным является содержание 25-50, даже до 75 мас. %. Если же, однако, фторосиликаты металлов содержатся в малом количестве, например, в количестве 1 до менее 6 мас.%, то свойства флюса, относящиеся к смачиваемости соединяемых пайкой поверхностей, а также к точке плавления флюса, улучшаются.
При запланированном применении флюса в виде суспензии могут также содержаться диспергирующие средства, которые стабилизируют суспензию.
Флюс можно наносить на соединяемые детали из алюминия или алюминиевых сплавов известным способом. Возможно нанесение сухого покрытия на основе электростатической технологии напыления, благодаря хорошим псевдоожижающим свойствам флюса. Альтернативно можно наносить флюс на соединяемые материалы в форме водной или органической суспензии или в виде пасты. Водные или органические суспензии целесообразно содержат 15-75 мас.% флюса. Можно также применять суспензии флюса в органических жидкостях, целесообразно используют обычно применяемые в качестве органических растворителей вещества, как, например, спирты, в частности, метанол, этанол, пропанол или изопропанол, а также многоатомные спирты. Другими органическими жидкостями ("carrier") являются эфиры, например, диэтиленгликольмонобутиловый эфир, кетоны, как, например, ацетон, сложные эфиры спиртов, диолен или полиолен. Связующим для использования в виде паст является, например, этилцеллюлоза. С помощью пленкообразователей, обычно полимеров, которые растворимы в органических растворителях, например, в ацетоне, можно наносить флюс на изделие в случае необходимости с припоем или припоем предварительной ступени и после испарения растворителя получается пленка, имеющая хорошее сцепление (с поверхностью). Пригодными полимерами являются, например, (мета-)акрилаты. При пайке пленкообразователь затем испаряется.
При применении металлический припой может содержаться, если требуется, во флюсе (в виде примешиваемого порошка), можно также нанести его на соединяемые пайкой конструктивные детали в виде покрытия или нанести в дополнение к флюсу.
Температура пайки зависит от применяемого припоя или от образующих припой металлов или материалов. При температуре ликвидус металла припоя ниже 450oС говорят, согласно определению, о пайке мягким припоем (="soldering"), выше - о пайке твердым припоем ("brazing"). Имеются низкоплавкие припои, как, например, цинк-алюминиевые припои, которые применяют для пайки уже с 390oС, или чистый цинковый припой, который применяют для пайки уже с 420oС. Другие припои могут применяться при более высоких температурах. Al-Si-[Cu] -припои можно применять с [530oС] или 575oС.
В общем случае достаточно температуры до 600oС. Предпочтительно пайку проводят при 390-600oС, в особенности, при 420-590oС. При этом процесс ведется при давлении окружающей среды. Пайка, например, в вакууме, при испарении флюса, как описано в патенте Японии JP-A 03/099795, не подпадает под данное изобретение. Можно производить пайку в открытом пламени или в печи, в частности, в инертной атмосфере (например, в атмосфере N2).
Для способа согласно изобретению можно использовать известные флюсы. В японской заявке 71/293699 раскрывается, например, флюсующая добавка, состоящая из фтороцинката калия в определенном молярном соотношении. В заявке США US-A 4645119 раскрывается флюс на основе фтороалюмината калия, который содержит фтороцинкат калия. Фтороцинкат калия используют в качестве добавки для повышения коррозионных свойств, а не в качестве флюсующей добавки. В европейской патентной заявке ЕР-А 0659519 раскрывается флюсующее средство для пайки алюминия, которое содержит фторид калия, фторид цинка и фторид алюминия внутри определенных диапазонов. Возможно, здесь также содержатся фтороцинкаты калия.
Далее описываются флюсы, которые могут применяться в способе согласно изобретению и которые также являются предметом изобретения.
Предметом изобретения является флюс, который может использоваться для пайки алюминия и алюминиевых сплавов, содержащий фтороцинкат щелочного металла и металл припоя или, в частности, металл припоя предварительной ступени, а также при необходимости фтороалюминат щелочного металла и при необходимости - вспомогательные средства или состоит из них, причем в качестве щелочного металла применяется калий, цезий или рубидий. Предпочтительным фтороцинкатом щелочного металла являются фтороцинкат калия и/или фтороцинкат цезия. Предпочтительным металлом припоя предварительной ступени является кремний, медь, цинк или германий или фторосиликат металла, предпочтительно фторосиликат щелочного металла, в частности, фторосиликат калия и/или фторосиликат цезия. При желании могут содержаться обычные вспомогательные вещества, как связующие, носители или стабилизаторы. Уже начиная с 2 мас.% фтороцинката щелочного металла, можно установить положительное влияние на свойства паяного соединения. Вспомогательные средства, например, связующие, могут содержаться в количестве 10-90 мас.% по отношению к общему весу флюса. Флюс содержит согласно одному варианту выполнения предпочтительно 5-95 мас.% фтороцинката щелочного металла (в качестве единственной оказывающей флюсующее действие составляющей части) и 5-95 мас.% припоя или металлического припоя предварительной ступени или состоит из них, причем щелочной металл означает калий, цезий или рубидий.
Если в дополнение к фтороцинкату щелочного металла и металлу припоя или металлу припоя предварительной ступени во флюсе содержится еще фтороалюминат щелочного металла, то количества составляют предпочтительно 5-90 мас.% фтороцинката щелочного металла, 5-90 мас.% припоя или металла припоя предварительной ступени и 5-90 мас.% фтороалюмината щелочного металла. Флюс может состоять из этих составляющих частей или могут содержаться вспомогательные средства в количестве 10-90 мас.% по отношению к общему весу флюса. Согласно особенно предпочтительному варианту выполнения флюс содержит фтороцинкат щелочного металла, фтороалюминат щелочного металла, а также, по меньшей мере, один металл припоя предварительной ступени. Предпочтительным фтороцинкатом щелочного металла является фтороцинкат калия и фтороцинкат цезия, предпочтительным металлом припоя является кремний, германий, цинк или медь или фторосиликат щелочного металла, предпочтительно фторосиликат калия или фторосиликат цезия. Флюс может состоять из указанных выше составляющих частей. Фтороцинкат щелочного металла содержится во флюсе предпочтительно в количестве 2-20 мас.%, фтороалюминат щелочного металла - в количестве 20-80 мас.% и металл припоя предварительной ступени - в количестве 10-50 мас.%. По желанию могут содержаться также обычные вспомогательные вещества, как, например, связующие, носители или стабилизаторы для суспензий, предпочтительно затем в количестве 30-70 мас.% по отношению к общему весу флюса.
Еще одним предметом изобретения является флюс, который применяется для пайки алюминия и алюминиевых сплавов и содержит более 5 мас.%, предпочтительно более 5 моль%, однако менее 100 мас.% фтороалюмината цезия в качестве остатка относительно 100 мас.%. Этот флюс содержит, предпочтительно, более 30 мас. %, в частности 50 или более мас.% фтороцинката цезия. Преимуществом этого флюса, который по желанию может содержать обычные вспомогательные вещества, как, например, связующие, носители или стабилизаторы, является то, что можно очень качественно паять также алюминиевые сплавы, содержащие магний. Это связано с катионом цезия. Альтернативно поэтому очень хорошо применимы также смеси фтороцинката калия и фтороалюмината цезия или фтороцинката цезия.
При применении флюса согласно изобретению можно изготовлять конструктивные узлы из соединенных пайкой деталей из алюминия или алюминиевых сплавов.
Получение нужных фтороцинкатов щелочных металлов можно осуществлять различными способами. К примеру, фторид щелочного металла, например, фторид цезия или фторид калия, можно сплавить с фторидом цинка в желательном соотношении. Альтернативно можно работать также в водном растворе. Так, например, можно из водного раствора привести в реакцию фторид щелочного металла и фторид цинка с образованием цинкофторида щелочного металла и при желании изолировать выпавший в осадок цинкофторид щелочного металла. Для этого раствор фторида цинка, который по желанию может быть прямо получен из окиси цинка и водного HF, приводят в реакцию обменного разложения с раствором фторида калия, который, по желанию, тут же получают из гидроокиси калия и водного HF. Обработка проводится таким образом, что выпавшее в осадок твердое вещество отделяют от водного отстоявшегося раствора, а затем высушивают. Другая процедура предусматривает, что раствор бифторидов щелочных металлов (например, продукты присоединения HF и фторида щелочного металла) приводят в реакцию обменного разложения с окисью цинка. Таким образом можно получить фторид щелочного металла и/или фторид цинка в растворе путем превращения другой соли и щелочного металла или цинковой соли с помощью HF или бифторида щелочного металла или бифторида аммония.
Данные о фазовых диаграммах, основанные на термическом и рентгеновском анализах, описаны О.Schmidt-Dumont und Horst Bornefeld в Z. anorg. allgem. Chem. 287 (1956), S.120-137. Информация о Cs4Zn3F10 описана D. Babel в Z. Naturforsch. 20a(1965), S. 165 и 166. Новый метод получения фторометаллатов описан М.К. Chaudhuri, S.K. Ghrosh und Z.Hiese в J. Chem. Soc. Dalbon Trans. (1984), S. 1763-1964.
В отличие от уровня техники фтороцинкаты щелочных металлов подходят для применения в качестве флюсов при пайке алюминия или алюминиевых сплавов, как, например, сплавы Мд-А1, при температурах 600oС и меньше. Работа в вакууме с паром флюса не является необходимой. Остаток не коррозионноактивен и может покрываться лакокрасочными покрытиями. Палитра известных флюсов обогащается необозримым прежде образом.
Следующие примеры должны пояснить изобретение более подробно, не ограничивая его в объеме.
Примеры
Пример 1 (фиг.1)
Получение фтороцинката калия (JF 009 400)
Окись цинка с помощью водного раствора HF превращается в раствор фторида цинка (раствор 1). Раствор 1 при перемешивании добавляют в изготовленный ранее водный раствор KF-HF (раствор 2 из 23,3 г KF и 16 г HF). В течение часа проводят перемешивание, а выпавшее в осадок твердое вещество отфильтровывают. Твердое вещество высушивают в шкафу с вентиляцией при 110oС.
Пример 1 (фиг.1)
Получение фтороцинката калия (JF 009 400)
Окись цинка с помощью водного раствора HF превращается в раствор фторида цинка (раствор 1). Раствор 1 при перемешивании добавляют в изготовленный ранее водный раствор KF-HF (раствор 2 из 23,3 г KF и 16 г HF). В течение часа проводят перемешивание, а выпавшее в осадок твердое вещество отфильтровывают. Твердое вещество высушивают в шкафу с вентиляцией при 110oС.
Выход: 95,4% от теоретического.
Анализ: XRD - дифракция рентгеновских лучей подтверждает чистый КZnF3; идентификация с базовым спектром.
ДТА - дифференциальный термический анализ: до 650oС никакого заметного фазового превращения.
Пример 2 (фиг.2)
Получение фтороцинката цезия (JF 009 403)
30 г CsOH с помощью водного раствора HF превращается в CsF•HF в растворе. К этому раствору при перемешивании добавляют порциями 16,3 г окиси цинка. Обработка проводится, как и в примере 1.
Получение фтороцинката цезия (JF 009 403)
30 г CsOH с помощью водного раствора HF превращается в CsF•HF в растворе. К этому раствору при перемешивании добавляют порциями 16,3 г окиси цинка. Обработка проводится, как и в примере 1.
Выход: 52,8% от теоретического.
Анализ: 33,9% Cs, 37,9% Zn.
XRD: не имеется никакого эталонного спектра.
ДТА: несколько точек превращений, особенно при 368,5oС, 558,8oС и 664,6oС.
Пример 3 (фиг.3)
Получение фтороцинката цезия (JF 009404)
60 г CsOH с помощью водного раствора HF превращается в CsF•HF в растворе. К этому раствору при перемешивании порциями добавляют 16 г окиси цинка. Обработка проводится, как и в примере 1.
Получение фтороцинката цезия (JF 009404)
60 г CsOH с помощью водного раствора HF превращается в CsF•HF в растворе. К этому раствору при перемешивании порциями добавляют 16 г окиси цинка. Обработка проводится, как и в примере 1.
Выход: 52,8% от теоретического.
Анализ: 49,0% Cs, 27,2% Zn.
XRD: не имеется никакого эталонного спектра.
ДТА: начальная точка превращений при 499oС, главный пик при 583oС.
Пример 4 (фиг.4)
Получение фтороцинката цезия (JF 009415)
Как и в примере 3, однако при примерно 90oС проводят дополнительное перемешивание 2,5 ч. Обработка проводится, как и в примере 1.
Получение фтороцинката цезия (JF 009415)
Как и в примере 3, однако при примерно 90oС проводят дополнительное перемешивание 2,5 ч. Обработка проводится, как и в примере 1.
Выход: 67,3% от теоретического.
Анализ: 58% Cs, 26,1% Zn.
XRD: не имеется никакого эталонного спектра.
Пример 5 (фиг.5)
Получение фтороцинката цезия (JF 009418)
45 г CsOH с помощью водного раствора HF превращают в CsHF в растворе. К этому раствору при перемешивании порциями добавляют 16,3 г окиси цинка и при 80oС подвергают дополнительному перемешиванию в течение 2 ч. Обработку проводят, как и в примере 1.
Получение фтороцинката цезия (JF 009418)
45 г CsOH с помощью водного раствора HF превращают в CsHF в растворе. К этому раствору при перемешивании порциями добавляют 16,3 г окиси цинка и при 80oС подвергают дополнительному перемешиванию в течение 2 ч. Обработку проводят, как и в примере 1.
Выход: 73,5% от теоретического.
Анализ: 85,5% Cs, 36,2% Zn.
XRD: не имеется никакого эталонного спектра.
ДТА: точки превращений при 502,4oС, 556,3oС и 586,4oС.
Пример 6 (фиг.6)
Получение фтороцинката натрия (JF 009419)
16 г NaOH с помощью водного HF превращается в NaF•HF в растворе. К этому раствору при перемешивании порциями добавляют 32,6 г окиси цинка. Обработку проводят, как и в примере 1.
Получение фтороцинката натрия (JF 009419)
16 г NaOH с помощью водного HF превращается в NaF•HF в растворе. К этому раствору при перемешивании порциями добавляют 32,6 г окиси цинка. Обработку проводят, как и в примере 1.
Выход: 95,0% от теоретического.
Анализ: XRD: идентификация с эталонным спектром 20 11 82.
ДТА: начальная точка при 648,4oС.
Пример 7 (фиг.7)
Получение фтороцинката рубидия (JF 009420)
20,5 г RbOH с помощью водного HF превращается в RbF•HF в растворе. К этому раствору при перемешивании порциями добавляют 16,3 г окиси цинка. Обработку проводят, как и в примере 1.
Получение фтороцинката рубидия (JF 009420)
20,5 г RbOH с помощью водного HF превращается в RbF•HF в растворе. К этому раствору при перемешивании порциями добавляют 16,3 г окиси цинка. Обработку проводят, как и в примере 1.
Выход: 93,8% от теоретического.
Анализ: XRD: эталонный спектр 20 10 16.
ДТА: максимум при 638,6oС и 683,9oС.
Испытание паяного соединения
Общие условия пайки
На алюминиевый или AlMg-образец (25•25 мм) с или без припоя или покрытия припоем, чтобы получить гомогенное распределение флюса на поверхности, по поверхности образца растирают определенное количество флюса с 1-2 каплями изопропанола. Затем этот образец снабжают алюминиевым уголком (примерно 45o, длина 40 мм, высота 5 мм) и ждут, пока изопропанол не испарится. Этот образец затем промывают в контролируемой атмосфере (азот, точка росы -40oС), помещают в предварительно нагретую печь для пайки (примерно 400oС при ZnAl-припое, примерно 520oС при AlSi(Сu)-припоях) (так называемая САВ-пайка твердым припоем) и нагревают до температуры пайки (паяное соединение уголка с образцом, в зависимости от припоя, до 600oС) (так называемый САВ-процесс пайки твердым припоем). Novolok® является фтороалюминатом калия. Изобретение поясняется таблицей.
Общие условия пайки
На алюминиевый или AlMg-образец (25•25 мм) с или без припоя или покрытия припоем, чтобы получить гомогенное распределение флюса на поверхности, по поверхности образца растирают определенное количество флюса с 1-2 каплями изопропанола. Затем этот образец снабжают алюминиевым уголком (примерно 45o, длина 40 мм, высота 5 мм) и ждут, пока изопропанол не испарится. Этот образец затем промывают в контролируемой атмосфере (азот, точка росы -40oС), помещают в предварительно нагретую печь для пайки (примерно 400oС при ZnAl-припое, примерно 520oС при AlSi(Сu)-припоях) (так называемая САВ-пайка твердым припоем) и нагревают до температуры пайки (паяное соединение уголка с образцом, в зависимости от припоя, до 600oС) (так называемый САВ-процесс пайки твердым припоем). Novolok® является фтороалюминатом калия. Изобретение поясняется таблицей.
Claims (19)
1. Способ пайки алюминия и алюминиевых сплавов, при котором используют флюс, содержащий фтороцинкат щелочного металла или смесь фторида щелочного металла и фторида цинка, и проводят пайку при температуре в интервале 420-590°С, причем в качестве щелочного металла применяют калий, или цезий, или рубидий.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют флюс, содержащий фтороцинкат калия и/или цезия.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют флюс, содержащий фтороцинкат цезия в количестве более чем 5 мас.%.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют флюс, содержащий фтороцинкат калия и/или фтороцинкат цезия в количестве более 30 мас.%.
5. Способ по п.4, отличающийся тем, что используют флюс, содержащий фтороцинкат калия и/или фтороцинкат цезия в количестве 50 или более мас.%.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют флюс, состоящий из фтороцинката щелочного металла или из фтороцинката щелочного металла и вспомогательного средства.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно к фтороцинкату щелочного металла вводят фтороалюминат калия или фтороалюминат цезия в количестве до 95 мас.%.
8. Способ по п.6, отличающийся тем, что в качестве вспомогательных используют средства, выбранные из группы: связующее, металлический припой, металлический припой предварительной ступени, стабилизатор для суспензий.
9. Способ по п.8, отличающийся тем, что используют флюс, содержащий фторосиликат щелочного металла, причем в качестве щелочного металла используют калий, или цезий, или рубидий.
10. Способ по п.9, отличающийся тем, что используют флюс, содержащий фторосиликат щелочного металла, в частности фторосиликат калия, в количестве, по меньшей мере, 5-95 мас.% в качестве металла припоя предварительной ступени.
11. Способ по любому из пп.1-10, отличающийся тем, что флюс используют в виде водной или спиртовой суспензии.
12. Способ по любому из пп.1-11, отличающийся тем, что пайку проводят в контролируемой атмосфере или в неокисляющем пламени.
13. Способ по любому из пп.1-12, отличающийся тем, что пайке подвергают сплавы алюминия, содержащие Mg.
14. Флюс для пайки алюминия и алюминиевых сплавов, содержащий фтороцинкат щелочного металла, металл припоя предварительной ступени и фтороалюминат щелочного металла, причем в качестве щелочного металла он содержит калий, или цезий, или рубидий.
15. Флюс для пайки алюминия и сплавов алюминия, содержащий более 5 мас.%, но менее 100 мас.% фтороцинката цезия.
16. Флюс по п.15, отличающийся тем, что он содержит более 30 мас.% фтороцинката цезия.
17. Флюс для пайки алюминия и сплавов алюминия, содержащий 5-95 мас.% фтороцинката щелочного металла и 5-95 мас.% металлического припоя или припоя предварительной ступени, включающего кремний, или медь, или цинк, или германий, или фторосиликат щелочного металла, причем в качестве щелочного металла служит калий, цезий или рубидий.
18. Флюс по п.17, отличающийся тем, что он содержит 5-90 мас.% фтороцинката щелочного металла, 5-90 мас.% металла припоя предварительной ступени и 5-90 мас.% фтороалюмината калия или состоит из них.
19. Флюс для пайки алюминия и сплавов алюминия, содержащий 5-95 мас.% фтороцинката щелочного металла и 5-95 мас.% фторосиликата щелочного металла или состоящий из них, причем в качестве щелочного металла служит калий или цезий или рубидий.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19813023 | 1998-03-25 | ||
| DE19813023.6 | 1998-03-25 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2000126749A RU2000126749A (ru) | 2003-01-27 |
| RU2217272C2 true RU2217272C2 (ru) | 2003-11-27 |
Family
ID=7862200
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2000126749/02A RU2217272C2 (ru) | 1998-03-25 | 1999-03-23 | Способ пайки алюминия и алюминиевых сплавов, флюс для пайки алюминия и алюминиевых сплавов (варианты) |
Country Status (14)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6432221B1 (ru) |
| EP (1) | EP1069968B1 (ru) |
| JP (1) | JP4991048B2 (ru) |
| KR (1) | KR100546502B1 (ru) |
| CN (1) | CN1115226C (ru) |
| AT (1) | ATE254006T1 (ru) |
| CA (1) | CA2325455C (ru) |
| DE (2) | DE19913111A1 (ru) |
| DK (1) | DK1069968T3 (ru) |
| ES (1) | ES2207215T3 (ru) |
| PT (1) | PT1069968E (ru) |
| RU (1) | RU2217272C2 (ru) |
| WO (1) | WO1999048641A1 (ru) |
| ZA (1) | ZA200004755B (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2438846C2 (ru) * | 2005-12-22 | 2012-01-10 | Шеметалл Гмбх | Аморфный цезийалюминийфторидный комплекс, его получение и применение |
| RU2675326C1 (ru) * | 2017-11-29 | 2018-12-18 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт точных приборов" (АО "НИИ ТП") | Способ высокотемпературной пайки деталей из алюминиевых термоупрочняемых сплавов |
Families Citing this family (53)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19823879C1 (de) | 1998-05-28 | 1999-08-19 | Solvay Fluor & Derivate | Flußmittelrecycling |
| DE19925301A1 (de) * | 1999-06-02 | 2000-12-07 | Solvay Fluor & Derivate | Mit Aluminium-Silicium-Legierung beschichtete Bauteile |
| CZ20021797A3 (cs) * | 1999-11-23 | 2002-11-13 | Norsk Hydro Asa | Hliníkový produkt s vynikajícími pájecími vlastnostmi a způsob jeho výroby |
| DE10015486A1 (de) | 2000-03-30 | 2001-10-11 | Solvay Fluor & Derivate | Neuartige Verwendung für komplexe Fluoride |
| DE10016257A1 (de) * | 2000-04-03 | 2001-10-04 | Solvay Fluor & Derivate | Alkalimetallfluorzinkat und seine Herstellung |
| WO2002087814A1 (en) * | 2001-05-02 | 2002-11-07 | Norsk Hydro Asa | A process of making a shaped product |
| DE10210133A1 (de) * | 2002-03-08 | 2003-09-18 | Behr Gmbh & Co | Flussmittel zum Löten von Aluminium |
| US6830632B1 (en) | 2002-07-24 | 2004-12-14 | Lucas Milhaupt, Inc. | Flux cored preforms for brazing |
| DE10314700A1 (de) * | 2003-03-31 | 2004-10-14 | Behr Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur Herstellung oberflächenmodifizierter Werkstücke |
| JP4248433B2 (ja) * | 2003-04-08 | 2009-04-02 | 株式会社デンソー | Ｍｇ含有アルミニウム合金材のろう付け方法 |
| JP4413526B2 (ja) * | 2003-05-06 | 2010-02-10 | 三菱アルミニウム株式会社 | 熱交換器用チューブ |
| US9283633B2 (en) | 2003-05-06 | 2016-03-15 | Mitsubishi Aluminum Co. Ltd. | Heat exchanger tube precursor and method of producing the same |
| US8640766B2 (en) * | 2003-05-06 | 2014-02-04 | Mitsubishi Aluminum Co., Ltd. | Heat exchanger tube |
| EP1658157B1 (de) * | 2003-06-25 | 2016-03-23 | MAHLE Behr GmbH & Co. KG | Flussmittel zum löten von metallbauteilen |
| JP2005111527A (ja) * | 2003-10-08 | 2005-04-28 | Denso Corp | アルミニュウム熱交換器の製造方法 |
| US7722922B2 (en) | 2003-10-20 | 2010-05-25 | Furukawa-Sky Aluminum Corp. | Coating apparatus for an aluminum alloy heat exchanger member, method of producing a heat exchanger member, and aluminum alloy heat exchanger member |
| DE10359222A1 (de) | 2003-12-17 | 2005-07-28 | Solvay Fluor Gmbh | Flußmittel |
| DE112004002524T5 (de) * | 2003-12-24 | 2006-11-02 | Showa Denko K.K. | Wärmetauscher und Verfahren zur Herstellung desselben |
| WO2005123309A1 (en) * | 2004-06-15 | 2005-12-29 | Sunkwang Brazing Filler Metal Co., Ltd | Flux-containing brazing agent brazed at low temperature |
| AU2006315655A1 (en) * | 2005-11-10 | 2007-05-24 | Omni Technologies Corporation | Brazing material with continuous length layer of elastomer containing a flux |
| EP1808255A1 (en) | 2006-01-11 | 2007-07-18 | Corus Aluminium Walzprodukte GmbH | Method of manufacturing a brazed assembly |
| EP1808264A1 (en) | 2006-01-11 | 2007-07-18 | Akzo Nobel Coatings International B.V. | Brazing flux composition comprising a lubricant |
| US20070187462A1 (en) * | 2006-01-11 | 2007-08-16 | Aleris Aluminum Koblenz Gmbh | Method of manufacturing a brazed assembly |
| CN100463764C (zh) * | 2006-01-19 | 2009-02-25 | 李昕 | 高频感应压力钎焊用无腐蚀钎剂 |
| US8274014B2 (en) * | 2006-05-25 | 2012-09-25 | Bellman-Melcor Development, Llc | Filler metal with flux for brazing and soldering and method of making and using same |
| WO2007140236A1 (en) * | 2006-05-25 | 2007-12-06 | Bellman-Melcor Development, Llc | Filler metal with flux for brazing and soldering and method of making and using same |
| CN101600535B (zh) * | 2006-12-11 | 2015-05-20 | 卢卡斯米尔霍特公司 | 低银和非银填充金属和合金以及相应的连接体系和方法 |
| US20080245845A1 (en) * | 2007-04-04 | 2008-10-09 | Lawrence Bernard Kool | Brazing formulation and method of making the same |
| CA2688325A1 (en) * | 2007-05-25 | 2008-12-04 | Lucas Milhaupt, Inc. | Brazing material |
| CN100577345C (zh) * | 2007-08-10 | 2010-01-06 | 广州有色金属研究院 | 一种焊接铝及铝合金的钎剂 |
| EP2070638A1 (en) | 2007-12-11 | 2009-06-17 | Solvay Fluor GmbH | Method for brazing of titanium and aluminium parts and parts obtainable thereby |
| US20090200363A1 (en) * | 2008-02-13 | 2009-08-13 | Trane International Inc. | Braze Ring |
| EP2135705A1 (en) * | 2008-06-20 | 2009-12-23 | Solvay Fluor GmbH | Fluidizable potassium fluorozincate |
| KR101731657B1 (ko) * | 2008-11-25 | 2017-04-28 | 솔베이 플루오르 게엠베하 | 방청 플럭스 |
| WO2011053506A1 (en) | 2009-10-26 | 2011-05-05 | Lucas-Milhaupt, Inc. | Low silver, low nickel brazing material |
| DE202010017865U1 (de) | 2010-02-10 | 2013-01-16 | Solvay Fluor Gmbh | Flussmittel zur Bildung eines nichtlöslichen Lötrückstandes |
| PT2533937T (pt) | 2010-02-10 | 2019-05-03 | Solvay Fluor Gmbh | Fluxo formando um resíduo de brasagem insóluvel |
| KR20130034019A (ko) * | 2010-03-11 | 2013-04-04 | 솔베이 플루오르 게엠베하 | 미립자형 플럭스 |
| DE102010042294A1 (de) * | 2010-10-12 | 2012-04-12 | Behr Gmbh & Co. Kg | Verfahren zum Herstellen eines Verbundwerkstoffs und Verbundwerkstoff |
| KR20140013040A (ko) * | 2011-04-25 | 2014-02-04 | 델피 테크놀로지스 인코포레이티드 | 향상된 재료시스템을 갖는 열교환기 제조 방법 |
| JP5921994B2 (ja) * | 2011-10-26 | 2016-05-24 | 株式会社神戸製鋼所 | フラックス組成物及びブレージングシート |
| CN102537347B (zh) * | 2012-01-18 | 2013-01-02 | 深圳市新星轻合金材料股份有限公司 | 一种密封圈及其制备方法 |
| CN102632350A (zh) * | 2012-04-26 | 2012-08-15 | 广州有色金属研究院 | 一种钎焊铝制热交换器的无腐蚀钎剂 |
| JP6090736B2 (ja) * | 2012-10-26 | 2017-03-08 | 株式会社Uacj | アルミニウム合金のろう付方法及びフラックス成分被覆アルミニウム合金部材 |
| JP6137663B2 (ja) * | 2012-10-26 | 2017-05-31 | 株式会社Uacj | アルミニウム部材又はアルミニウム合金部材のフラックスろう付けに用いられるフラックス組成物 |
| EP2808114A3 (en) | 2013-05-30 | 2015-09-02 | Lucas-Milhaupt, Inc. | Process for flux coating braze preforms and discrete parts |
| US20170072515A1 (en) * | 2014-03-11 | 2017-03-16 | Solvay Sa | Flux for brazing |
| US9731383B2 (en) | 2014-07-09 | 2017-08-15 | Bellman-Melcor Development, Llc | Filler metal with flux for brazing and soldering and method of using same |
| CN104816107B (zh) * | 2015-06-03 | 2017-09-12 | 江西合纵锂业科技有限公司 | 中温型防腐蚀氟铝酸盐钎剂及其制备方法 |
| US10744601B2 (en) | 2015-08-07 | 2020-08-18 | Bellman-Melcor Development, Llc | Bonded brazing ring system and method for adhering a brazing ring to a tube |
| WO2020126090A1 (en) | 2018-12-20 | 2020-06-25 | Solvay Sa | Brazing flux, brazing flux composition and process for manufacturing |
| CN111250899B (zh) * | 2020-03-26 | 2021-10-22 | 郑州机械研究所有限公司 | 一种铝合金蜂窝板钎焊用活性连接剂以及反应钎焊方法 |
| US12397380B2 (en) * | 2021-07-28 | 2025-08-26 | Honeywell International Inc. | Low melting temperature flux materials for brazing applications and methods of brazing using the same |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0131444A1 (en) * | 1983-07-06 | 1985-01-16 | Hitachi, Ltd. | Heat exchanger and method of manufacturing same |
| US4906307A (en) * | 1987-10-16 | 1990-03-06 | Calsonic Corporation | Flux used for brazing aluminum-based alloy |
| RU2030268C1 (ru) * | 1992-01-04 | 1995-03-10 | Виктор Андреевич Котелевский | Флюс для низкотемпературной пайки алюминия и его сплавов |
| EP0659519A1 (en) * | 1993-12-24 | 1995-06-28 | Nippondenso Co., Ltd. | Flux for brazing, heat exchanger brazed thereby, and method for assembling heat exchanger |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3733458A (en) * | 1971-07-08 | 1973-05-15 | I Pokhodnya | Flux cored electrode |
| GB1438955A (en) | 1972-08-02 | 1976-06-09 | Alcan Res & Dev | Brazing aluminium |
| JPS61162295A (ja) * | 1985-01-11 | 1986-07-22 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | ろう付け用フラツクス |
| JPS61293699A (ja) * | 1985-06-20 | 1986-12-24 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | ろう付け用フラツクスおよびその製造方法 |
| JPS626774A (ja) | 1985-07-02 | 1987-01-13 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | アルミニウム系材料のろう付け方法 |
| WO1990006204A1 (fr) | 1988-11-28 | 1990-06-14 | Furukawa Aluminum Co., Ltd | PROCEDE DE BRASAGE EN PHASE GAZEUSE D'Al OU D'UN ALLIAGE D'Al |
| JPH0399795A (ja) | 1989-09-12 | 1991-04-24 | Furukawa Alum Co Ltd | アルミニウム又はアルミニウム合金の気相ろう付け用フラックス |
| US5785770A (en) * | 1996-05-30 | 1998-07-28 | Advance Research Chemicals, Inc. | Brazing flux |
| DE19636897A1 (de) * | 1996-09-11 | 1998-03-12 | Solvay Fluor & Derivate | Lotfreies Aluminiumlöten |
-
1999
- 1999-03-23 DE DE19913111A patent/DE19913111A1/de not_active Withdrawn
- 1999-03-23 CA CA2325455A patent/CA2325455C/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-03-23 EP EP99922065A patent/EP1069968B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-03-23 DK DK99922065T patent/DK1069968T3/da active
- 1999-03-23 AT AT99922065T patent/ATE254006T1/de active
- 1999-03-23 US US09/646,955 patent/US6432221B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-03-23 CN CN99804396A patent/CN1115226C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1999-03-23 WO PCT/DE1999/000851 patent/WO1999048641A1/de not_active Ceased
- 1999-03-23 PT PT99922065T patent/PT1069968E/pt unknown
- 1999-03-23 KR KR1020007010504A patent/KR100546502B1/ko not_active Expired - Fee Related
- 1999-03-23 DE DE59907723T patent/DE59907723D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-03-23 RU RU2000126749/02A patent/RU2217272C2/ru not_active IP Right Cessation
- 1999-03-23 JP JP2000537672A patent/JP4991048B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1999-03-23 ES ES99922065T patent/ES2207215T3/es not_active Expired - Lifetime
-
2000
- 2000-09-08 ZA ZA200004755A patent/ZA200004755B/xx unknown
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0131444A1 (en) * | 1983-07-06 | 1985-01-16 | Hitachi, Ltd. | Heat exchanger and method of manufacturing same |
| US4906307A (en) * | 1987-10-16 | 1990-03-06 | Calsonic Corporation | Flux used for brazing aluminum-based alloy |
| RU2030268C1 (ru) * | 1992-01-04 | 1995-03-10 | Виктор Андреевич Котелевский | Флюс для низкотемпературной пайки алюминия и его сплавов |
| EP0659519A1 (en) * | 1993-12-24 | 1995-06-28 | Nippondenso Co., Ltd. | Flux for brazing, heat exchanger brazed thereby, and method for assembling heat exchanger |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2438846C2 (ru) * | 2005-12-22 | 2012-01-10 | Шеметалл Гмбх | Аморфный цезийалюминийфторидный комплекс, его получение и применение |
| RU2675326C1 (ru) * | 2017-11-29 | 2018-12-18 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт точных приборов" (АО "НИИ ТП") | Способ высокотемпературной пайки деталей из алюминиевых термоупрочняемых сплавов |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DK1069968T3 (da) | 2004-03-22 |
| CA2325455C (en) | 2011-05-17 |
| ZA200004755B (en) | 2001-05-30 |
| US6432221B1 (en) | 2002-08-13 |
| CN1294541A (zh) | 2001-05-09 |
| JP4991048B2 (ja) | 2012-08-01 |
| CA2325455A1 (en) | 1999-09-30 |
| EP1069968A1 (de) | 2001-01-24 |
| ATE254006T1 (de) | 2003-11-15 |
| DE59907723D1 (de) | 2003-12-18 |
| CN1115226C (zh) | 2003-07-23 |
| WO1999048641A1 (de) | 1999-09-30 |
| JP2002507488A (ja) | 2002-03-12 |
| DE19913111A1 (de) | 1999-09-30 |
| KR20010034620A (ko) | 2001-04-25 |
| EP1069968B1 (de) | 2003-11-12 |
| ES2207215T3 (es) | 2004-05-16 |
| KR100546502B1 (ko) | 2006-01-26 |
| HK1036030A1 (en) | 2001-12-21 |
| PT1069968E (pt) | 2004-04-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2217272C2 (ru) | Способ пайки алюминия и алюминиевых сплавов, флюс для пайки алюминия и алюминиевых сплавов (варианты) | |
| US4670067A (en) | Brazing flux | |
| US4689092A (en) | Brazing flux | |
| HU216682B (hu) | Eljárás fémfelületek keményforrasztására, valamint keverék a fémfelületek bevonására | |
| HU220659B1 (hu) | Forrasztóanyag-mentes alumíniumforrasztás | |
| WO2007131993A1 (en) | Flux for brazing of aluminium | |
| PL198020B1 (pl) | Sposób lutowania elementów konstrukcyjnych wykonanych z aluminium albo stopów aluminiowych oraz topnik do lutowania elementów konstrukcyjnych wykonanych z aluminium albo stopów aluminiowych | |
| CN1173799C (zh) | 用铝硅合金涂覆的构件 | |
| US5985233A (en) | Low-melting potassium fluoroaluminate | |
| JP2007529322A (ja) | アルミニウムのはんだ付け用の非腐食性助剤 | |
| US6743409B2 (en) | Alkali metal fluorozincate and method for producing it | |
| JPH0232072B2 (ru) | ||
| MXPA00009226A (en) | New fluxing agents | |
| JPS6362319B2 (ru) | ||
| HK1036030B (en) | New fluxing agents for welding aluminium and aluminium alloys and a welding method | |
| JPS6246280B2 (ru) | ||
| KR100507031B1 (ko) | 땜납을사용하지않는알루미늄용접방법및그에사용되는용제및용제조제품 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140324 |