CN109158791A - 铝铜钎料、焊环与管材 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了铝铜钎料、焊环与管材。该铝铜钎料包括：铝、铜和稀土金属。在该铝铜钎料中，铝、铜、以及稀土金属会形成三元化合物，铝与铜、稀土金属三者之间相互配合发生协同作用，可以使得所述铝铜钎料的熔点较低，且具有较高抗拉强度和屈服强度，力学性能优异，抗腐蚀性能好，进而在使用该铝铜钎料进行焊接时，焊缝牢固、强度高、表面光滑、气孔较少，可达到焊接管材的使用要求，焊接效果好，且特别适合用于焊接以形成铜铝复合管。
Description
技术领域
本发明涉及材料技术领域，具体地，涉及铝铜钎料、焊环与管材。
背景技术
在相关技术中，用于将管材进行焊接的钎料可以选用铜锡钎料。然而，采用铜锡钎料进行焊接时，由于管材表面上通常会存在一层氧化膜，使得锡与管材无法较好地结合，尤其是对于含有金属铝的管材，使用铜锡钎料进行钎焊，铜锡钎料与含有铝的管材之间不存在相互结合的作用，导致钎焊时的焊缝十分不牢固，钎焊效果较差。
因而，现有的用于管材焊接的钎料的相关技术仍有待改进。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
发明人经过对钎料中的各个组分、制备工艺的大量深入研究后惊喜地发现，在含有稀土金属的铝铜钎料中，铝、铜、以及稀土金属会形成三元化合物，铝与铜、稀土金属三者之间相互配合发生协同作用，可以使得所述铝铜钎料的熔点较低，且具有较高抗拉强度和屈服强度，力学性能优异，抗腐蚀性能好，进而在使用该铝铜钎料进行焊接时，焊缝牢固、强度高、表面光滑、气孔较少，且铝、铜、以及稀土金属形成三元化合物，即使在表面存在氧化膜时也可以使得钎料与管材的结合力强，相容性好，可达到焊接管材的使用要求，焊接效果好，且特别适合用于焊接以形成铜铝复合管。
有鉴于此，本发明的一个目的在于提出一种熔点较低、抗拉强度较高、屈服强度较高、力学性能优异、抗腐蚀性能好、焊缝牢固、强度高、表面光滑、气孔较少、可以和管材很好地结合、可达到焊接管材的使用要求、焊接效果好、或者特别适合用于焊接以形成铜铝复合管的铝铜钎料。
在本发明的一个方面，本发明提供了一种铝铜钎料。根据本发明的实施例，该铝铜钎料包括：铝、铜和稀土金属。发明人发现，在含有稀土金属的铝铜钎料中，铝、铜、以及稀土金属会形成三元化合物，铝与铜、稀土金属三者之间相互配合发生协同作用，可以使得所述铝铜钎料的熔点较低，且具有较高抗拉强度和屈服强度，力学性能优异，抗腐蚀性能好，进而在使用该铝铜钎料进行焊接时，焊缝牢固、强度高、表面光滑、气孔较少，可以和管材很好地结合，可达到焊接管材的使用要求，焊接效果好，且特别适合用于焊接以形成铜铝复合管。
根据本发明的实施例，所述稀土金属包括镧、铈、镨和钕中的至少一种。
根据本发明的实施例，所述稀土金属包括镧、铈、镨和钕中的至少两种。
根据本发明的实施例，该铝铜钎料不含锡。
根据本发明的实施例，该铝铜钎料进一步包括：磷和KAlF4。
根据本发明的实施例，该铝铜钎料包括：72.25重量份～81.84重量份的所述铝；2.5重量份～4.5重量份的所述铜；5.5重量份～8.0重量份的所述磷；10重量份～15重量份的所述KAlF4；和0.01重量份～0.1重量份的所述稀土金属。
根据本发明的实施例，该铝铜钎料满足以下条件的至少之一：熔化温度不大于568℃；抗拉强度不小于86MPa；屈服强度不小于67MPa；抗腐蚀性能不小于0.003克/年。
在本发明的另一个方面，本发明提供了一种焊环。根据本发明的实施例，所述焊环的至少一部分是由前面所述的铝铜钎料形成的。发明人发现，在使用该焊环进行焊接时，焊缝牢固、强度高、表面光滑、气孔较少，可以和管材很好地结合，可达到焊接管材的使用要求，焊接效果好，且特别适合用于焊接以形成铜铝复合管。
在本发明的又一个方面，本发明提供了一种管材。根据本发明的实施例，该管材包括：第一管状部件；第二管状部件，所述第二管状部件与所述第一管状部件通过前面所述的焊环进行焊接。发明人发现，该管材易于工业化生产，强度高，且在对该管材进行焊接时，无需较高的温度，焊缝牢固、强度高、表面光滑、气孔较少，焊接效果好。
根据本发明的实施例，所述第一管状部件包括铜管；所述第二管状部件包括铝管。
附图说明
图1a显示了本发明一个实施例的焊环的平面结构示意图；
图1b显示了本发明图1a中所示出的焊环的A-A’截面的结构示意图；
图2显示了本发明一个实施例的焊环焊接管材的结构示意图。
附图标记：
L：环体直径 D：钎料直径 110：第一管状部件 120：第二管状部件 200：焊环
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
在本发明的一个方面，本发明提供了一种铝铜钎料。根据本发明的实施例，该铝铜钎料包括：铝、铜和稀土金属。发明人发现，在含有稀土金属的铝铜钎料中，铝、铜、以及稀土金属会形成三元化合物，铝与铜、稀土金属三者之间相互配合发生协同作用，可以使得所述铝铜钎料的熔点较低，且具有较高抗拉强度和屈服强度，力学性能优异，抗腐蚀性能好，进而在使用该铝铜钎料进行焊接时，焊缝牢固、强度高、表面光滑、气孔较少，可以和管材很好地结合，可达到焊接管材的使用要求，焊接效果好，且特别适合用于焊接以形成铜铝复合管。
根据本发明的实施例，发明人对于所述稀土金属的种类进行了大量周密的考察和实验验证，发明人发现，所述稀土金属可以包括镧、铈、镨、钕等。由此，材料来源广泛、易得，成本较低，且可以使得所述铝铜钎料的熔点进一步降低，具有更高抗拉强度和屈服强度，力学性能优异，抗腐蚀性能进一步提高，进而在使用该铝铜钎料进行焊接时，焊缝更牢固、强度更高、表面更光滑、气孔更少，可以和管材很好地结合，可达到焊接管材的使用要求，焊接效果更好，且特别适合用于焊接以形成铜铝复合管。
根据本发明的实施例，更进一步地，所述铝铜钎料中的稀土金属由至少两种稀土金属混合形成，具体地，所述稀土金属可以由镧、铈混合形成；也可以由镧、镨混合形成；还可以由镧、钕混合形成，相较于采用单一种类的稀土金属形成的铜钎料，熔点进一步降低，且具有更高抗拉强度和屈服强度，力学性能更加优异，抗腐蚀性能进一步提高，进而在使用该铝铜钎料进行焊接时，焊缝更加牢固、强度更加高、表面更加光滑、气孔进一步减少，可以和管材很好地结合，可达到焊接管材的使用要求，焊接效果进一步变好，且特别适合用于焊接以形成铜铝复合管。
根据本发明的实施例，更进一步地，所述稀土金属由镧、铈形成。发明人经过大量周密的考察与实验验证后意外地发现，铝铜钎料中的稀土金属由镧、铈形成，相较于其他种类的稀土金属形成的铝铜钎料，其熔点显著降低，且具有更高抗拉强度和屈服强度，力学性能更加优异，抗腐蚀性能显著提高，进而在使用该铝铜钎料进行焊接时，焊缝更加牢固、强度显著提高、表面更加光滑、气孔显著减少，焊接效果显著变好。
根据本发明的实施例，由镧、铈形成的所述稀土金属中，镧、铈的质量比可以为(1～2)：(1～2)。在本发明的一些实施例中，所述镧、铈的质量比可以为1：2、1：1、2：1。由此，镧、铈的比例适中，镧和铈可以充分的与铝和发生铜反应，形成化合物；且可以使得所形成的化合物尺寸较为合适，进而使得所述铝铜钎料的力学性能较佳。
根据本发明的实施例，所述铝铜钎料中的各个组分之间可以形成合金组合物。由此，由于在铝铜钎料中的各组分之间形成合金，各组分之间相互配合发生的协同作用更加充分，进而铝铜钎料具有更高的抗拉强度和屈服强度，力学性能更加优异，抗腐蚀性能显著提高，焊接效果进一步变好。
根据本发明的实施例，该铝铜钎料可以进一步包括：磷和KAlF4。由于磷的加入可以去除管材表面的氧化膜，故而使得在焊接时提升焊缝的力学性能和耐腐蚀性能；四氟合氯酸钾在焊接时可以去除管材表面的氧化膜，进而使得焊接效果较好。由此，在所述铝铜钎料中，各组分之间进一步相互配合，使得所述铝铜钎料的抗拉强度和屈服强度更高，力学性能优异，抗腐蚀性能进一步提高，进而在使用该铝铜钎料进行焊接时，焊缝牢固、强度高、表面光滑、气孔减少，焊接效果显著变好。
根据本发明的实施例，所述铝铜钎料中各组分之间的配比可以包括：72.25重量份～81.84重量份的所述铝；2.5重量份～4.5重量份的所述铜；5.5重量份～8.0重量份的所述磷；10重量份～15重量份的所述KAlF4；和0.01重量份～0.1重量份的所述稀土金属。具体地，所述铝可以为72.25重量份、77.04重量份、81.84重量份等；所述铜可以为2.5重量份、3.5重量份、4.5重量份等；所述磷可以为5.5重量份、6.8重量份、8.0重量份等；所述KAlF4可以为10重量份、12.5重量份、15重量份等；所述稀土金属可以为0.01重量份、0.10重量份、0.15重量份等。由此，在所述铝铜钎料中稀土金属的重量份数适中，可以更好地降低所述铜钎料的熔点，提升焊接质量；所述磷的重量份数适中，可以较好地去除管材表面的氧化膜，从而在焊接时提升焊缝的力学性能和耐腐蚀性能；所述铜的重量份数适中，从而使得在焊接时焊缝接口的组织强度较高，铝铜钎料的力学性能好；所述KAlF4的重量份数适中，在焊接时可以更好地去除管材表面的氧化膜，从而更加利于焊接；所述铝的重量份数适中，从而在所述铝铜钎料中，稀土金属、铜和铝之间可以更加充分地形成三元化合物，进而使得该铝铜钎料具有更高抗拉强度和屈服强度，力学性能更加优异，抗腐蚀性能显著提高，在使用该铝铜钎料进行焊接时，焊缝更加牢固、强度显著提高、表面更加光滑、气孔显著减少，焊接效果显著变好。
在本发明的一些实施例中，所述铝铜钎料可以为：由81.84重量份的所述铝；2.5重量份的所述铜；5.5重量份的所述磷；10重量份的所述KAlF4；和0.01重量份的所述稀土金属形成的合金组合物。
在本发明的另一些实施例中，所述铝铜钎料可以为：由77.32重量份的所述铝；3.5重量份的所述铜；6重量份的所述磷；13重量份的所述KAlF4；和0.03重量份的所述稀土金属形成的合金组合物。
在本发明的又一些实施例中，所述铝铜钎料可以为：由81.32重量份的所述铝；2.5重量份的所述铜；6重量份的所述磷；10重量份的所述KAlF4；和0.03重量份的所述稀土金属形成的合金组合物。
在本发明的再一些实施例中，所述铝铜钎料可以为：由76.82重量份的所述铝；3.5重量份的所述铜；6.5重量份的所述磷；13重量份的所述KAlF4；和0.03重量份的所述稀土金属形成的合金组合物。
在本发明的再一些实施例中，所述铝铜钎料可以为：由75.8重量份的所述铝；4重量份的所述铜；7重量份的所述磷；13重量份的所述KAlF4；和0.05重量份的所述稀土金属形成的合金组合物。
在本发明的再一些实施例中，所述铝铜钎料可以为：由75.3重量份的所述铝；4重量份的所述铜；7.5重量份的所述磷；13重量份的所述KAlF4；和0.05重量份的所述稀土金属形成的合金组合物。
在本发明的再一些实施例中，所述铝铜钎料可以为：由75.82重量份的所述铝；4.5重量份的所述铜；6.5重量份的所述磷；13重量份的所述KAlF4；和0.03重量份的所述稀土金属形成的合金组合物。
在本发明的再一些实施例中，所述铝铜钎料可以为：由74.25重量份的所述铝；4.5重量份的所述铜；8重量份的所述磷；13重量份的所述KAlF4；和0.1重量份的所述稀土金属形成的合金组合物。
在本发明的再一些实施例中，所述铝铜钎料可以为：由72.25重量份的所述铝；4.5重量份的所述铜；8重量份的所述磷；15重量份的所述KAlF4；和0.1重量份的所述稀土金属形成的合金组合物。
由此，铝铜钎料为由铝、铜、磷、KAlF4、以及稀土金属形成的合金组合物，其各组分之间的配比进一步优化，且各组分之间形成合金，各组分之间相互配合发生的协同作用更加充分，进而铝铜钎料的抗拉强度和屈服强度更高，力学性能优异，抗腐蚀性能进一步提高，进而在使用该铝铜钎料进行焊接时，焊缝牢固、强度高、表面光滑、气孔减少，焊接效果显著变好。
根据本发明的实施例，该铝铜钎料不含有金属锡。由此，相较于相关技术，该铝铜钎料在进行焊接时，可以和管材很好地结合；且铝、铜、以及稀土金属会形成三元化合物，铝与铜、稀土金属三者之间相互配合发生协同作用，可以使得所述铝铜钎料的熔点较低，且具有较高抗拉强度和屈服强度，力学性能优异，抗腐蚀性能好，进而在使用该铝铜钎料进行焊接时，焊缝牢固、强度高、表面光滑、气孔较少，可达到焊接管材的使用要求，焊接效果好，且特别适合用于焊接以形成铜铝复合管。
根据本发明的实施例，所述铝铜钎料的熔化温度不大于568℃。在本发明的一些实施例中，所述铝铜钎料的熔化温度可以为552℃、555℃、559℃、562℃、563℃、565℃、566℃、568℃等。由此，所述铝铜钎料的熔化温度较低，进行焊接时的连续性更好，利于钎焊。
根据本发明的实施例，所述铝铜钎料的抗拉强度不小于86MPa。在本发明的一些实施例中，所述铝铜钎料的抗拉强度可以为86MPa、87MPa、93MPa、94MPa、95MPa、96MPa、97MPa、99MPa等。由此，可以使得所述铝铜钎料在进行焊接后，焊缝的强度更加稳定。
根据本发明的实施例，所述铝铜钎料的屈服强度不小于67MPa。在本发明的一些实施例中，所述铝铜钎料的抗拉强度可以为67MPa、70MPa、72MPa、73MPa、74MPa、76MPa、77MPa、79MPa等。由此，可以使得所述铝铜钎料在进行焊接后，焊缝的强度更加稳定。
根据本发明的实施例，所述铝铜钎料的抗腐蚀性能不小于0.003克/年。在本发明的一些实施例中，所述铝铜钎料的0.003克/年、0.0032克/年、0.0034克/年、0.0038克/年、0.0041克/年、0.0042克/年、0.0046克/年、0.005克/年等。由此，所述铝铜钎料的耐腐蚀性能好，其所焊接的管材寿命长，使用性能好。
根据本发明的实施例，该铝铜钎料的制备方法可以是按照铝铜钎料中各组分的重量份数之间的配比称量一定重量份的反应原料，将反应原料及木炭放入清理干净的坩埚中进行反应，反应温度为800摄氏度～1200摄氏度，待反应原料全部熔化后不断进行搅拌，使反应原料混合均匀，保温时间为20分钟～40分钟。得到所述铝铜钎料。具体地，反应温度可以为800摄氏度、900摄氏度、1000摄氏度、1100摄氏度、1200摄氏度等；保温时间可以为20分钟、30分钟、40分钟等。由此，操作简单。方便，容易实现，易于实现工业化生产，利于获得所述铝铜钎料。
在本发明的另一个方面，本发明提供了一种焊环。根据本发明的实施例，所述焊环的至少一部分是由前面所述的铝铜钎料形成的。发明人发现，在使用该焊环进行焊接时，焊缝牢固、强度高、表面光滑、气孔较少，可达到焊接管材的使用要求，焊接效果好，且特别适合用于焊接以形成铜铝复合管。
根据本发明的实施例，参照图1a和图1b，该焊环为环形结构，其截面形状为圆形。由此，该焊环可达到焊接管材的使用要求，焊接效果好，且特别适合用于焊接铜铝复合管。
根据本发明的实施例，参照图1a，该焊环的环体直径L为3mm～25mm；参照图1b，钎料直径D为1mm～4mm。具体地，环体直径L可以为3mm、5mm、8mm、12mm、15mm、20mm、25mm等；钎料直径D可以为1mm、2mm、3mm、4mm等。由此，所述焊环的环体直径L和钎料直径D均较为合适，结构简单且稳定，可达到焊接管材的使用要求，焊接效果好，且特别适合用于焊接以形成铜铝复合管。
根据本发明的实施例，该焊环的制备方法是通过前面所述的铝铜钎料经过挤压、制箔、拉丝以及成环等工序制作的。由此，操作简单、方便，容易实现、成本较低，易于实现工业化生产。
在本发明的又一个方面，本发明提供了一种管材。根据本发明的实施例，参照图2，该管材包括：第一管状部件110；第二管状部件120，所述第二管状部件120与所述第一管状部件110通过前面所述的焊环200进行焊接。发明人发现，该管材易于工业化生产，强度高，且在对该管材进行焊接时，无需较高的温度，焊缝牢固、强度高、表面光滑、气孔较少，焊接效果好。
根据本发明的实施例，所述第一管状部件110可以包括铜管，所述第二管状部件120可以包括铝管。由此，由于在对所述第一管状部件110和所述第二管状部件120进行焊接的焊环中，铝、铜、以及稀土金属会形成三元化合物，铝与铜、稀土金属三者之间相互配合发生协同作用，焊环中的各组分也会和铜铝复合管中的成分产生很好的结合，因此在将第一管状部件110和所述第二管状部件120进行焊接形成铜铝复合管时，焊环进行焊接的焊缝更加牢固、强度更高、表面更加光滑、气孔进一步减少，焊接效果进一步提高，进而可以使得所述管材强度高，寿命长，使用性能佳。
根据本发明的实施例，该管材的用途不受特别限制，例如可以用于空调、制冷设备等。由此，应用范围较为广泛。
在本发明的一些实施例中，该管材可以作为空调中热交换器与四通阀连接的管材。具体地，该热交换器可以是空调中的蒸发器。第一管状部件连接蒸发器，第二管状部件连接四通阀。所述焊环用于焊接所述第一管状部件和第二管状部件，从而将空调中的蒸发器与四通阀相连接。
下面详细描述本发明的实施例。
实施例1
铝铜钎料为：由81.84重量份的铝；2.5重量份的铜；5.5重量份的磷；10重量份的KAlF4；和0.01重量份的镧和铈(质量比1：1)形成的合金组合物。
将该铝铜钎料经挤压、制箔、拉丝以及成环的工序制作成焊环(环体直径为8mm；钎料直径为2mm)。
对该焊环的熔化温度、抗拉强度、屈服强度以及抗腐蚀性能进行测试，测试结果见表1。
实施例2
铝铜钎料为：由77.32重量份的铝；3.5重量份的铜；6重量份的磷；13重量份的KAlF4；和0.03重量份的镧和铈(质量比1：1)形成的合金组合物。
将该铝铜钎料经挤压、制箔、拉丝以及成环的工序制作成焊环(环体直径为8mm；钎料直径为1mm)。
对该焊环的熔化温度、抗拉强度、屈服强度以及抗腐蚀性能进行测试，测试结果见表1。
实施例3
铝铜钎料为：由81.32重量份的铝；2.5重量份的铜；6重量份的磷；10重量份的KAlF4；和0.03重量份的镧和铈(质量比1：1)形成的合金组合物。
将该铝铜钎料经挤压、制箔、拉丝以及成环的工序制作成焊环(环体直径为8mm；钎料直径为2mm)。
对该焊环的熔化温度、抗拉强度、屈服强度以及抗腐蚀性能进行测试，测试结果见表1。
实施例4
铝铜钎料为：由76.82重量份的铝；3.5重量份的铜；6.5重量份的磷；13重量份的KAlF4；和0.03重量份的镧和铈(质量比1：1)形成的合金组合物。
将该铝铜钎料经挤压、制箔、拉丝以及成环的工序制作成焊环(环体直径为8mm；钎料直径为2mm)。
对该焊环的熔化温度、抗拉强度、屈服强度以及抗腐蚀性能进行测试，测试结果见表1。
实施例5
铝铜钎料为：由75.8重量份的铝；4重量份的铜；7重量份的磷；13重量份的KAlF4；和0.05重量份的镧和铈(质量比1：1)形成的合金组合物。
将该铝铜钎料经挤压、制箔、拉丝以及成环的工序制作成焊环(环体直径为12mm；钎料直径为3mm)。
对该焊环的熔化温度、抗拉强度、屈服强度以及抗腐蚀性能进行测试，测试结果见表1。
实施例6
铝铜钎料为：由75.3重量份的铝；4重量份的铜；7.5重量份的磷；13重量份的KAlF4；和0.05重量份的镧和铈(质量比1：1)形成的合金组合物。
将该铝铜钎料经挤压、制箔、拉丝以及成环的工序制作成焊环(环体直径为15mm；钎料直径为4mm)。
对该焊环的熔化温度、抗拉强度、屈服强度以及抗腐蚀性能进行测试，测试结果见表1。
实施例7
铝铜钎料为：由75.82重量份的铝；4.5重量份的铜；6.5重量份的磷；13重量份的KAlF4；和0.03重量份的镧和铈(质量比1：1)形成的合金组合物。
将该铝铜钎料经挤压、制箔、拉丝以及成环的工序制作成焊环(环体直径为20mm；钎料直径为1mm)。
对该焊环的熔化温度、抗拉强度、屈服强度以及抗腐蚀性能进行测试，测试结果见表1。
实施例8
铝铜钎料为：由74.25重量份的铝；4.5重量份的铜；8重量份的磷；13重量份的KAlF4；和0.1重量份的镧和铈(质量比1：1)形成的合金组合物。
将该铝铜钎料经挤压、制箔、拉丝以及成环的工序制作成焊环(环体直径为25mm；钎料直径为3mm)。
对该焊环的熔化温度、抗拉强度、屈服强度以及抗腐蚀性能进行测试，测试结果见表1。
实施例9
铝铜钎料为：由72.25重量份的铝；4.5重量份的铜；8重量份的磷；15重量份的KAlF4；和0.1重量份的镧和铈(质量比1：1)形成的合金组合物。
将该铝铜钎料经挤压、制箔、拉丝以及成环的工序制作成焊环(环体直径为12mm；钎料直径为2mm)。
对该焊环的熔化温度、抗拉强度、屈服强度以及抗腐蚀性能进行测试，测试结果见表1。
实施例10
铝铜钎料为：由75.82重量份的铝；4.5重量份的铜；和0.03重量份的镧和铈(质量比1：1)形成的合金组合物。
将该铝铜钎料经挤压、制箔、拉丝以及成环的工序制作成焊环(环体直径为20mm；钎料直径为1mm)。
对该焊环的熔化温度、抗拉强度、屈服强度以及抗腐蚀性能进行测试。
实施例11
铝铜钎料为：由75.82重量份的铝；4.5重量份的铜；6.5重量份的磷；13重量份的KAlF4；和0.03重量份的镧和镨(质量比1：1)形成的合金组合物。
将该铝铜钎料经挤压、制箔、拉丝以及成环的工序制作成焊环(环体直径为20mm；钎料直径为1mm)。
对该焊环的熔化温度、抗拉强度、屈服强度以及抗腐蚀性能进行测试。
实施例12
铝铜钎料为：由75.82重量份的铝；4.5重量份的铜；6.5重量份的磷；13重量份的KAlF4；和0.03重量份的镧和钕(质量比1：1)形成的合金组合物。
将该铝铜钎料经挤压、制箔、拉丝以及成环的工序制作成焊环(环体直径为20mm；钎料直径为1mm)。
对该焊环的熔化温度、抗拉强度、屈服强度以及抗腐蚀性能进行测试。
实施例13
铝铜钎料为：由75.82重量份的铝；4.5重量份的铜；6.5重量份的磷；13重量份的KAlF4；和0.03重量份的铈和钕(质量比1：1)形成的合金组合物。
将该铝铜钎料经挤压、制箔、拉丝以及成环的工序制作成焊环(环体直径为20mm；钎料直径为1mm)。
对该焊环的熔化温度、抗拉强度、屈服强度以及抗腐蚀性能进行测试。
实施例14
铝铜钎料为：由75.82重量份的铝；4.5重量份的铜；6.5重量份的磷；13重量份的KAlF4；和0.03重量份的铈和镨(质量比1：1)形成的合金组合物。
将该铝铜钎料经挤压、制箔、拉丝以及成环的工序制作成焊环(环体直径为20mm；钎料直径为1mm)。
对该焊环的熔化温度、抗拉强度、屈服强度以及抗腐蚀性能进行测试。
实施例15
铝铜钎料为：由75.82重量份的铝；4.5重量份的铜；6.5重量份的磷；13重量份的KAlF4；和0.03重量份的镧形成的合金组合物。
将该铝铜钎料经挤压、制箔、拉丝以及成环的工序制作成焊环(环体直径为20mm；钎料直径为1mm)。
对该焊环的熔化温度、抗拉强度、屈服强度以及抗腐蚀性能进行测试。
实施例16
铝铜钎料为：由75.82重量份的铝；4.5重量份的铜；6.5重量份的磷；13重量份的KAlF4；和0.03重量份的铈形成的合金组合物。
将该铝铜钎料经挤压、制箔、拉丝以及成环的工序制作成焊环(环体直径为20mm；钎料直径为1mm)。
对该焊环的熔化温度、抗拉强度、屈服强度以及抗腐蚀性能进行测试。
实施例17
铝铜钎料为：由72重量份的铝；4.5重量份的铜；6.5重量份的磷；13重量份的KAlF4；和0.03重量份的镧和铈(质量比1：1)形成的合金组合物。
将该铝铜钎料经挤压、制箔、拉丝以及成环的工序制作成焊环(环体直径为20mm；钎料直径为1mm)。
对该焊环的熔化温度、抗拉强度、屈服强度以及抗腐蚀性能进行测试。
实施例18
铝铜钎料为：由82重量份的铝；4.5重量份的铜；6.5重量份的磷；13重量份的KAlF4；和0.03重量份的镧和铈(质量比1：1)形成的合金组合物。
将该铝铜钎料经挤压、制箔、拉丝以及成环的工序制作成焊环(环体直径为20mm；钎料直径为1mm)。
对该焊环的熔化温度、抗拉强度、屈服强度以及抗腐蚀性能进行测试。
实施例19
铝铜钎料为：由75.82重量份的铝；2重量份的铜；6.5重量份的磷；13重量份的KAlF4；和0.03重量份的镧和铈(质量比1：1)形成的合金组合物。
将该铝铜钎料经挤压、制箔、拉丝以及成环的工序制作成焊环(环体直径为20mm；钎料直径为1mm)。
对该焊环的熔化温度、抗拉强度、屈服强度以及抗腐蚀性能进行测试。
实施例20
铝铜钎料为：由75.82重量份的铝；5重量份的铜；6.5重量份的磷；13重量份的KAlF4；和0.03重量份的镧和铈(质量比1：1)形成的合金组合物。
将该铝铜钎料经挤压、制箔、拉丝以及成环的工序制作成焊环(环体直径为20mm；钎料直径为1mm)。
对该焊环的熔化温度、抗拉强度、屈服强度以及抗腐蚀性能进行测试。
实施例21
铝铜钎料为：由75.82重量份的铝；4.5重量份的铜；5重量份的磷；13重量份的KAlF4；和0.03重量份的镧和铈(质量比1：1)形成的合金组合物。
将该铝铜钎料经挤压、制箔、拉丝以及成环的工序制作成焊环(环体直径为20mm；钎料直径为1mm)。
对该焊环的熔化温度、抗拉强度、屈服强度以及抗腐蚀性能进行测试。
实施例22
铝铜钎料为：由75.82重量份的铝；4.5重量份的铜；9重量份的磷；13重量份的KAlF4；和0.03重量份的镧和铈(质量比1：1)形成的合金组合物。
将该铝铜钎料经挤压、制箔、拉丝以及成环的工序制作成焊环(环体直径为20mm；钎料直径为1mm)。
对该焊环的熔化温度、抗拉强度、屈服强度以及抗腐蚀性能进行测试。
实施例23
铝铜钎料为：由75.82重量份的铝；4.5重量份的铜；6.5重量份的磷；9重量份的KAlF4；和0.03重量份的镧和铈(质量比1：1)形成的合金组合物。
将该铝铜钎料经挤压、制箔、拉丝以及成环的工序制作成焊环(环体直径为20mm；钎料直径为1mm)。
对该焊环的熔化温度、抗拉强度、屈服强度以及抗腐蚀性能进行测试。
实施例24
铝铜钎料为：由75.82重量份的铝；4.5重量份的铜；6.5重量份的磷；16重量份的KAlF4；和0.03重量份的镧和铈(质量比1：1)形成的合金组合物。
将该铝铜钎料经挤压、制箔、拉丝以及成环的工序制作成焊环(环体直径为20mm；钎料直径为1mm)。
对该焊环的熔化温度、抗拉强度、屈服强度以及抗腐蚀性能进行测试。
实施例25
铝铜钎料为：由75.82重量份的铝；4.5重量份的铜；6.5重量份的磷；13重量份的KAlF4；和0.005重量份的镧和铈(质量比1：1)形成的合金组合物。
将该铝铜钎料经挤压、制箔、拉丝以及成环的工序制作成焊环(环体直径为20mm；钎料直径为1mm)。
对该焊环的熔化温度、抗拉强度、屈服强度以及抗腐蚀性能进行测试。
实施例26
铝铜钎料为：由75.82重量份的铝；4.5重量份的铜；6.5重量份的磷；13重量份的KAlF4；和0.12重量份的镧和铈(质量比1：1)形成的合金组合物。
将该铝铜钎料经挤压、制箔、拉丝以及成环的工序制作成焊环(环体直径为20mm；钎料直径为1mm)。
对该焊环的熔化温度、抗拉强度、屈服强度以及抗腐蚀性能进行测试。
对比例1
铝铜钎料为：由75.82重量份的铝；4.5重量份的铜形成的合金组合物。
将该铝铜钎料经挤压、制箔、拉丝以及成环的工序制作成焊环(环体直径为20mm；钎料直径为1mm)。
对该焊环的熔化温度、抗拉强度、屈服强度以及抗腐蚀性能进行测试，测试结果见表1。
对比例2
铝铜钎料为：由75.82重量份的铝；0.03重量份的稀土金属形成的合金组合物。
将该铝铜钎料经挤压、制箔、拉丝以及成环的工序制作成焊环(环体直径为20mm；钎料直径为1mm)。
对该焊环的熔化温度、抗拉强度、屈服强度以及抗腐蚀性能进行测试，测试结果见表1。
对比例3
铝铜钎料为：由75.82重量份的铝；6.5重量份的磷；和13重量份的KAlF4形成的合金组合物。
将该铝铜钎料经挤压、制箔、拉丝以及成环的工序制作成焊环(环体直径为20mm；钎料直径为1mm)。
对该焊环的熔化温度、抗拉强度、屈服强度以及抗腐蚀性能进行测试，测试结果见表1。
对比例4
铝铜钎料为：由95重量份的铜；5重量份的锡形成的合金组合物。
将该铝铜钎料经挤压、制箔、拉丝以及成环的工序制作成焊环(环体直径为20mm；钎料直径为1mm)。
对该焊环的熔化温度、抗拉强度、屈服强度以及抗腐蚀性能进行测试，测试结果见表1。
性能测试方法：
1、熔化温度：使用DSC试验机测试。
2、抗拉强度：参照《GB T228.1-2010》进行。
3、屈服强度：参照《GB T228.1-2010》进行。
4、抗腐蚀性能：参照《GBT10125-2012》进行。
表1实施例1～实施例9、对比例1～对比例4的性能测试数据
由表1可知，本发明实施例1～实施例9所述的铝铜钎料的熔化温度均低于对比例1～对比例4，其力学性能(如抗拉强度、屈服强度)，以及抗腐蚀性能优于对比例1～对比例4。
另外，发明人经过对本发明的铝铜钎料的性能进行深入研究后发现：
采用稀土金属的铝铜钎料的熔化温度低于不采用稀土金属的铝铜钎料的熔化温度，采用稀土金属的铝铜钎料的抗拉强度、屈服强度、抗腐蚀性能优于不采用稀土金属的铝铜钎料的抗拉强度、屈服强度、抗腐蚀性能。
进一步地，由两种稀土金属、铝和铜共同形成的铝铜钎料的熔化温度更低，抗拉强度、屈服强度、抗腐蚀性能更优。
又进一步地，由镧、铈两种稀土金属、铝和铜共同形成的铝铜钎料的熔化温度进一步降低，抗拉强度、屈服强度、抗腐蚀性能更优。
更进一步地，实施例1～实施例9中的铝铜钎料是发明人对铝铜钎料中各组分的配比进行了优化后得到的，各组分之间的相互配合和协同作用较好，形成的铝铜钎料的熔化温度进一步降低，抗拉强度、屈服强度、抗腐蚀性能更优，从而在使用该铝铜钎料进行焊接时，焊缝牢固、强度高、表面光滑、气孔较少，可以和管材很好地结合，可达到焊接管材的使用要求，焊接效果好。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种铝铜钎料，其特征在于，包括：
铝、铜和稀土金属。
2.根据权利要求1所述的铝铜钎料，其特征在于，所述稀土金属包括镧、铈、镨和钕中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的铝铜钎料，其特征在于，所述稀土金属包括镧、铈、镨和钕中的至少两种。
4.根据权利要求1所述的铝铜钎料，其特征在于，不含锡。
5.根据权利要求1所述的铝铜钎料，其特征在于，进一步包括：
磷和KAlF4。
6.根据权利要求5所述的铝铜钎料，其特征在于，包括：
72.25重量份～81.84重量份的所述铝；
2.5重量份～4.5重量份的所述铜；
5.5重量份～8.0重量份的所述磷；
10重量份～15重量份的所述KAlF4；和
0.01重量份～0.1重量份的所述稀土金属。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的铝铜钎料，其特征在于，所述铝铜钎料满足以下条件的至少之一：
熔化温度不大于568℃；
抗拉强度不小于86MPa；
屈服强度不小于67MPa；
抗腐蚀性能不小于0.003克/年。
8.一种焊环，其特征在于，所述焊环的至少一部分是由权利要求1～7中任一项所述的铝铜钎料形成的。
9.一种管材，其特征在于，包括：
第一管状部件；
第二管状部件，所述第二管状部件与所述第一管状部件通过权利要求8所述的焊环进行焊接。
10.根据权利要求9所述的管材，其特征在于，所述第一管状部件包括铜管；所述第二管状部件包括铝管。
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