鋁箔焊接釺焊料的製備方法
2023-12-11 10:11:32
鋁箔焊接釺焊料的製備方法
【專利摘要】本發明提出的一種鋁箔焊接釺焊料的製備方法，旨在提供一種焊接溫度低，焊後器件變形小，焊接過程可靠的鋁箔焊接焊料的製備方法。本發明通過下述技術方案予以實現：按Zn的含量為50wt％-65wt％、Cd的含量為35wt％-50wt％；在常溫下稱取鋅塊放入坩堝內，在表面上撒一層純碳質石墨粉，然後置於450℃-500℃的加熱爐中，使其熔化，鋅Zn熔化後將鎘塊迅速放入鋅溶液中並置於加熱爐中繼續加熱15min-20min，使其熔化；待鎘Cd熔化後用石墨棒攪拌均勻，停留1min-2min後，清除石墨覆蓋劑和熔渣，然後撒上一層松香粉置於加熱爐中精煉1min-2min；取出坩堝澆注成錠。本發明解決了儲能電容器電容芯子鋁箔並聯電極採用釺焊的焊接問題。
【專利說明】鋁箔焊接釺焊料的製備方法
[0001]
【技術領域】 本發明涉及一種超薄鋁箔間焊接的釺焊料配製方法，尤其是針對電容器超薄鋁箔間低 熔點焊接的釺焊料的方法。
【背景技術】
[0002] 在現有技術中，在還沒有適用的且電連接性能好的商用釺料環境下，鋁箔間焊 接、較薄鋁箔帶和鋁引線排的焊接問題一直困擾著各生產廠家，常用的氬弧焊方法在此類 工況的焊接中常會造成鋁箔、箔帶被燒穿.由於鋁排還未獲得足夠的熔深，鋁箔和鋁排不 能熔在一起，使焊接失敗。鋁箔和鋁箔，鋁箔和鋁片一直是焊接的難題。鋁箔的間焊接首 先得去除氧化膜，如果靠調整機械結構焊接很難。通常的方法是把要相接的兩層鋁箔放在 下層鋼板上，將上層鋼板壓下去，將兩層鋁箔貼在一起。另一種是用木錘輕輕敲打穿孔邊上 的箔片，將兩層鋁箔連接在一起。選用特種粘合劑複合後形成緻密膜，雖然具有複合後的鋁 箔表面光滑平整、光反射率高、縱橫向抗拉大、不透氣、不透水、密封性能好、耐候性強等特 點，但使用壽命短，不穩定，易水解。即使電容芯子由30?50片，0. 0075厚的L6鋁箔進行 並聯鋁箔間焊接，用低溫焊接超薄鋁箔，成功的合格率相當低。
【發明內容】
[0003] 本發明目的是針對現有技術沒有適用的且電連接性能好的商用釺料問題，提供一 種焊接溫度低，焊後器件變形小，焊接過程可靠，耐震動的鋁箔焊接焊料的製備方法。
[0004] 本發明為解決上述技術問題，是通過這樣技術方案實現的，一種鋁箔焊接釺焊料 的製備方法，其特徵在於包括如下步驟，按重量百分比選用能與鋁固溶；導熱係數較大；膨 脹係數與鋁相近，熔點< 200°C的鋅、鎘作為主配製焊料，其中Zn的含量為50wt % -65wt %、 Cd的含量為35wt% -50wt% ;在常溫下稱取鋅塊放入坩堝內，在表面上撒一層純碳質石墨 粉，然後置於450°C _500°C的加熱爐中，加熱25min-30min，使其熔化，鋅Zn熔化後將鎘塊迅 速放入鋅溶液中並置於加熱爐中繼續加熱15min-20min，使其熔化；待鎘Cd熔化後用石墨 棒攪拌均勻，停留lmin-2min後，清除石墨覆蓋劑和熔渣，然後撒上一層松香粉置於加熱爐 中精煉lmin-2min ;取出坩堝澆注成錠。
[0005] 本發明具有如下有益效果： 利用本發明配置的低熔點鋅基鎘釺焊材料與鋁箔的釺焊接合良好，焊後變形小，穩固 定型，無焊劑的腐蝕問題，焊後不需要清洗。焊接溫度距離鋁材熔點遠，焊接過程可靠。釺 焊合格率大於98%。試驗證明，焊接溫度低（200?270°C)，可承受150?-190°C冷熱交 變衝擊，耐震動。解決了電容芯子需要由30?50片，0. 0075厚的L6鋁箔進行並聯，低溫焊 接超薄鋁箔間的焊接問題，滿足了電容器的電性能指標及其系列產品中電容器內部鋁箔間 焊接要求。釺料的熔點為：135- 189°C，強度為127 MP a。該釺料具有與電容器常用浸 漬劑相容及無腐蝕的特性，還具有抗熱衝擊疲勞的性能，可滿足全膜電容器的釺焊生產要 求，以及其它需要鋁材低溫無釺劑釺焊的場合。拉伸強度較高。
[0006] 本發明針對儲能電容器用鋁箔電極採用釺焊的方法，電容芯子需要由30?50片 0.0075厚的L6鋁箔進行並聯，以此工序進行低溫焊接。其新穎性、創造性是焊接溫度低 (200?270°C)，焊後器件變形小，穩固定型，無焊劑的腐蝕問題，焊後不需要清洗，可承 受150?-190°C冷熱交變衝擊。實用性是能夠解決超薄鋁箔間的焊接問題。
【具體實施方式】
[0007] 在以下實施例中將進一步舉例說明本發明，這些實施例僅用於說明本發明而對本 發明沒有限制。
[0008] 根據焊接要求焊料熔點在200°C左右、導熱性能好、熱阻小、變形小、對焊接強度要 求不高、所以選擇焊料的出發點是：漫流溫度低；對鋁浸潤性好，能與鋁固溶；導熱係數較 大；膨脹係數與鋁相近，低溫下焊料不破裂焊料。表1列出了低熔點金屬的熔點、導熱係數 和熱膨脹係數。從表1可知低溫焊料應以鋅、鎘為主配製。從浸潤性看，鋅、錫、鎘都較好， 而鉛幾乎不溶於鋅、鎘。從焊料溫度看，加入鎘可降低焊接溫度。又因為隨著含鋅的增加， 能夠提高合金的抗腐蝕性，根據對比，鋁箔低溫焊料主要配方可以由鋅、鎘組成。其質量百 分比為Zn含量為50 wt %?65wt %、Cd含量為35 wt %?50wt %任意取值，經過熔煉配製 成Zn-Cd組成的二元共晶組織。也可根據對強度、溫度的不同要求調整配比。比如加入少 量錫能較好的填滿間隙。 表1低熔點金屬的熔點、導熱係數和線膨脹係數
【權利要求】
1. 一種鋁箔焊接釺焊料的製備方法，其特徵在於包括如下步驟，按重量百分比選用能 與鋁固溶；導熱係數較大；膨脹係數與鋁相近，熔點< 200°C的鋅、鎘作為主配製焊料，其中 Zn的含量為50wt% -65wt%、Cd的含量為35wt% -50wt%;在常溫下稱取鋅塊放入坩堝內， 在表面上撒一層純碳質石墨粉，然後置於450°C _500°C的加熱爐中，加熱25min-30min，使 其熔化，鋅Zn熔化後將鎘塊迅速放入鋅溶液中並置於加熱爐中繼續加熱15min-20min，使 其熔化；待鎘Cd熔化後用石墨棒攪拌均勻，停留lmin-2min後，清除石墨覆蓋劑和熔渣，然 後撒上一層松香粉置於加熱爐中精煉lmin-2min ;取出坩堝澆注成錠。
2. 根據權利1所述的鋁箔焊接釺焊料的製備方法，在常溫常壓下，按鋅：55wt%、鎘： 45wt%含量成分配製釺料，將鋅、鎘板料切成長、寬分別為8?10mm的小塊，洗淨，松香粉 碎成細末，坩堝、不鏽鋼錠模、坩堝鉗洗淨並烘乾，然後將稱量好的鋅塊放入坩堝內，並在鋅 塊表面上撒一層純碳質石墨粉，置於480°C -的加熱爐中，加熱25min，使其熔化，此時溶液 表面有一層石墨粉覆蓋；鋅熔化後將稱量好的鎘塊迅速放入鋅溶液中並置於加熱爐中繼續 加熱15min，使其熔化；待鎘熔化後用石墨棒攪拌均勻，停留l-2min後，清除石墨覆蓋劑和 熔渣，得到經過熔煉配製成組成的Zn-Cd二元共晶組織物，然後撒上一層松香粉置於加熱 爐中精煉l_2min ;取出坩堝澆注於不鏽鋼錠模中。
3. 根據權利要求1所述的鋁箔焊接釺焊料的製備方法，鋅：50wt%?60wt%、鎘： 30wt%?50wt%，添加錫4wt%?15wt%，在上述取值範圍內，製備錯箔焊接釺焊料。
4. 根據權利要求3所述的鋁箔焊接釺焊料的製備方法，按鋅：55wt%、鎘：35wt%、錫： 10wt%含量成分配製釺料，將鋅、鎘、錫板料切成長、寬分別為9mm?10mm的小塊，洗淨， 松香粉碎成細末，坩堝、不鏽鋼錠模、坩堝鉗洗淨並烘乾；然後將稱量好的鋅塊放入坩堝內， 並在其鋅塊表面上撒一層純碳質石墨粉，置於430°C的爐中，加熱28min，使其熔化，此時溶 液表面有一層石墨粉覆蓋；鋅熔化後將稱量好的錫塊、鎘塊迅速放入鋅溶液中並置於加熱 爐中繼續加熱20min，使其熔化；待錫、鎘熔化後用石墨棒攪拌均勻，停留l-2min後，清除石 墨覆蓋劑和熔渣，得到經過熔煉配製成組成的Zn-Cd-Sn三元共晶組織物，然後撒上一層松 香粉置於爐中精煉l_2min ;取出坩堝澆注於不鏽鋼錠模中。
5. 根據權利要求1所述的鋁箔焊接釺焊料的製備方法，其中：鋅Zn 60wt%、鎘 (M40wt %。
【文檔編號】B23K35/40GK104259686SQ201410517506
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月30日 優先權日:2014年9月30日
【發明者】董靜禕 申請人:四川泛華航空儀表電器有限公司