在當(dāng)今的工業(yè)中，為了降低成本和提高產(chǎn)品質(zhì)量，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化的需求不斷提高。特別是在汽車行業(yè)，自動(dòng)化制造的程度迅速提高。在釬焊技術(shù)中，另一個(gè)值得注意的趨勢(shì)是，越來(lái)越多的釬焊接頭受到高溫、熱氣體、熱氣體腐蝕或高腐蝕性介質(zhì)的影響。受這些趨勢(shì)影響的物體示例是不同類型的工業(yè)，船舶或汽車部件。一個(gè)典型的應(yīng)用領(lǐng)域是內(nèi)燃機(jī)，其中廢氣排放法規(guī)EU6對(duì)汽車應(yīng)用的熱交換器和用于其生產(chǎn)的釬焊材料的性能有影響。

對(duì)于這些應(yīng)用領(lǐng)域，傳統(tǒng)的銅基釬焊材料，其通過(guò)沖壓銅或銅合金板形成，其性能不足以承受高溫、腐蝕性和機(jī)械負(fù)載環(huán)境。適合這些應(yīng)用的釬焊合金通常基于鐵、鐵鉻、鎳或鈷。

與由具有足夠高的完整性和強(qiáng)度以在自動(dòng)釬焊生產(chǎn)線中處理的沖壓銅合金制成的釬焊預(yù)制件相比，鐵、鐵鉻、鎳或鈷基釬焊合金不容易以具有所需形狀的金屬板的形式提供。

釬焊預(yù)制件以前在各種應(yīng)用中是已知的。該應(yīng)用揭示了一種用于釬焊的預(yù)成型元件的成型方法，該預(yù)制件包含助焊劑粉末、釬焊合金粉末和有機(jī)粘合劑。通過(guò)所述方法獲得的預(yù)成型元件據(jù)說(shuō)具有任何幾何形狀，可用于任何火焰，感應(yīng)，電阻或爐焊接過(guò)程，通過(guò)這些過(guò)程熔化焊接材料（釬焊合金）以將黑色金屬或有色金屬部件（管道等的連接）連接在一起。如前所述，鐵基、鐵鉻、鎳基或鈷基釬焊材料很難以鑄造金屬或薄板的形式獲得，因?yàn)楹苋菀仔纬捎蚕嗪痛嘞?。這種材料通常通過(guò)熔融金屬流的霧化制成，優(yōu)選通過(guò)氣體霧化，產(chǎn)生或多或少的細(xì)球形粉末。水霧化會(huì)產(chǎn)生更不規(guī)則的粉末形狀，在通過(guò)壓實(shí)粉末形成零件時(shí)會(huì)更有益。然而，在生產(chǎn)釬焊粉末時(shí)不能使用水霧化，因?yàn)樵摲椒óa(chǎn)生的粉末的氧含量比氣體霧化高約10倍。由氣體霧化產(chǎn)生的釬焊粉末材料可以很容易地轉(zhuǎn)化為釬焊膏，然而，在自動(dòng)釬焊生產(chǎn)線中處理時(shí)有一些缺點(diǎn)。優(yōu)選的形狀是通過(guò)壓實(shí)或多或少的球形粉末制成的剛性預(yù)制件;

然而，直到現(xiàn)在還不可能獲得這種具有足夠強(qiáng)度的預(yù)制件，因?yàn)榉勰┑挠捕群托螤畈缓线m。

本文中使用的粉末是鐵、鐵和鉻鎳或鈷基釬焊粉末，即含有鐵、鐵和鉻、鎳或鈷作為主要成分的粉末，與其他合適的連接元素合金化，賦予釬焊金屬所需的機(jī)械性能和耐腐蝕性，熔點(diǎn)抑制劑和元素為熔化的釬焊材料提供所需的流動(dòng)性。其它合適的合金元素的例子是鉻、鉬、錳、鈷、釩、鈮、碳。典型的熔點(diǎn)抑制劑也可以作為所需的合金元素，并且在釬焊過(guò)程中具有所需的流動(dòng)性的元素是碳、磷、硅、硼、錳和硫。

當(dāng)使用中經(jīng)受已知銅或銅合金釬焊材料不足的溫度時(shí)，即在高于300°C或400°C的溫度下，這種粉末適用于釬焊部件。 2-20重量%的銅、2-6重量%的硅、4-8重量%的磷、0-10重量的錳和至少20重量%的鐵，還含有低于2重量%的不可避免的雜質(zhì)。本發(fā)明的實(shí)施方式包括鎳基釬焊粉末與6-8重量%的鉻、2.75-3.5重量%的硼、4-5重量%的硅以及還含有低于2重量%的不可避免的雜質(zhì)。

鎳基釬焊粉的其它實(shí)例是與18.5-19.5重量%的鉻、9.75-10.50重量的合金，并且還含有低于2重量%的不可避免的雜質(zhì)。

鎳基釬焊粉的其它實(shí)例與13-15重量%的鉻，9.7-10.5重量%的磷合金化，并且還含有低于2重量%的不可避免的雜質(zhì)。

鎳基釬焊粉的其它實(shí)例是與27.5-31.5重量%的鉻，5.6-6.4重量%的磷，3.8-4.2重量%的硅以及進(jìn)一步含有低于2重量%的不可避免的雜質(zhì)。

本文的實(shí)施方式包括鈷基釬料粉末與18-20重量%的鉻、0.7-0.9重量%的硼、7.5-8.5重量%的硅、3.5-4.5重量%的鎢、0.35-0.45重量%的碳、高達(dá)1重量%的鐵以及還含有低于2重量%的不可避免的雜質(zhì)。實(shí)施方式包括如上所述的合金粉末之間的混合物，以及如上所述的合金粉末與不銹鋼粉末316L、銅粉、青銅粉或鉬粉之間的混合物。所用的粉末的粒徑在355μm以下。（在本申請(qǐng)的上下文中，“粒徑以下”是指98%重量的粒徑低于該值。

在一個(gè)實(shí)施方案中，粉末的粒徑低于212μm。

在又一個(gè)實(shí)施方案中，粉末的粒徑低于150μm。

在又一個(gè)實(shí)施方案中，粉末的粒徑低于150μm，平均粒徑在70-120μm之間。

在另一個(gè)實(shí)施方案中，粉末的粒徑低于150μm并且具有70-120μm之間的平均粒徑。

在另一個(gè)實(shí)施方案中，粉末的粒徑低于106μm并且具有40-70μm之間的平均粒徑。

根據(jù)本文的另一個(gè)實(shí)施方案，所述粒徑典型低于63μm，其平均粒徑在20-50μm之間。通過(guò)符合 SS-EN 24497 的標(biāo)準(zhǔn)篩分分析或根據(jù) SS-ISO 13320-1 的激光衍射測(cè)量的粒度分布。顆粒的形狀或多或少是球形或圓形的。用光學(xué)顯微鏡輔助徠卡QWin軟件進(jìn)行圖像分析的圓度通常小于公式計(jì)算的2;圓度=周長(zhǎng) 2 /4Π*面積*1.064，（1.064 為校正因子）。圓度的值 1 對(duì)應(yīng)于一個(gè)完美的圓，而無(wú)限值對(duì)應(yīng)于一條線。

優(yōu)選的鐵鉻基粉末是與11-35重量%的鉻、0-30重量%的鎳、2-20重量%的銅、2-6重量%的硅、4-8重量%的磷、0-10重量%的錳和至少20重量%的鐵合金，并且還含有低于2重量%的不可避免的雜質(zhì)。粒徑分布典型地低于63μm，平均粒徑在20-50μm之間。

優(yōu)選的鎳基粉末與27.5-31.5重量%的鉻、5.6-6.4重量%的磷、3.8-4.2重量%的硅以及進(jìn)一步含有低于2重量%的不可避免的雜質(zhì)。粒徑分布典型地低于63μm，平均粒徑在20-50μm之間。

為了獲得足夠的粉末性能，即流動(dòng)和表觀密度，使粉末能夠以足夠的填充率均勻地填充在模腔中，并有效地?fù)饺牒线m的粘合劑以賦予釬焊預(yù)制棒的完整性和強(qiáng)度，在團(tuán)聚過(guò)程之前添加附聚粘合劑。

任何合適的水溶性粘合劑都可以在添加0.1-5%、優(yōu)選0.5-3%、最優(yōu)選0.5-2重量%的總粉末和粘合劑混合物時(shí)使用。合適的水溶性粘合劑的實(shí)例是聚乙烯醇、分子量在1 500和35 000之間的聚乙二醇、羧甲基纖維素、甲基纖維素、乙基纖維素、丙烯酸酯或明膠。優(yōu)選的水溶性粘合劑是聚乙烯醇。此外，可以加入非水溶性粘合劑，例如聚酰胺、聚酰胺低聚物或聚乙烯。水溶性粘合劑和非水溶性粘合劑的總量在0.1-5%之間，優(yōu)選在0.5-3%之間，最優(yōu)選在粉末和粘合劑混合物的總重量%之間。團(tuán)聚過(guò)程可以是噴霧或冷凍團(tuán)聚過(guò)程。

優(yōu)選的團(tuán)聚過(guò)程是冷凍團(tuán)聚過(guò)程。所得附聚物的附聚物尺寸應(yīng)小于1毫米。在一個(gè)實(shí)施方案中，附聚物的尺寸低于500μm。

在另一個(gè)實(shí)施方案中，附聚物的尺寸低于500μm，中值粒徑在50-180μm之間，優(yōu)選在75-150μm之間。

附聚體的形狀或多或少是球形的。任選地，非水溶性粘合劑可以在壓實(shí)之前添加到附聚粉末中。在這種情況下，水溶性粘合劑和非水溶性粘合劑的總量也將在前面提到的間隔內(nèi)。將團(tuán)聚粉末填充在合適的模具中并在高于300MPa的壓實(shí)壓力下壓實(shí)成釬焊材料預(yù)制件，優(yōu)選在400MPa和1000MPa之間，密度至少為3.5 g/cm 3，優(yōu)選至少4 g/cm 3，更優(yōu)選至少4.5 g/cm 3 或甚至更優(yōu)選至少5.0 g/cm 3。壓實(shí)壓力機(jī)可以是任何 unixail 機(jī)械、液壓或電動(dòng)壓實(shí)機(jī)。噴射出的綠色釬焊金屬預(yù)制件可任選地進(jìn)行熱處理或燒結(jié)工藝。

優(yōu)選的熱處理工藝包括將預(yù)制件加熱到高于軟化點(diǎn)但低于有機(jī)粘合劑分解溫度的溫度的步驟。對(duì)于聚酰胺或酰胺低聚物，溫度在200°C至350°C之間，優(yōu)選在225°C至300°C之間。對(duì)于聚乙烯醇，首選的溫度區(qū)間為125°C和200°C。

優(yōu)選的燒結(jié)工藝包括在真空或氮?dú)獾缺Ｗo(hù)氣氛中將瓶坯加熱至低于材料液相線溫度的溫度的步驟。

應(yīng)選擇釬焊金屬預(yù)制件的重量，以便為要釬焊的部件提供足夠的釬焊金屬以及形狀和強(qiáng)度，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)處理。根據(jù)SS-EN 23 995中描述的方法，生坯強(qiáng)度應(yīng)至少為0.5MPa，優(yōu)選至少1MPa，最優(yōu)選至少2MPa。對(duì)于適合使用環(huán)形預(yù)制棒的釬焊部件，半徑（厘米）與重量（克）之比最好使重量高于半徑的0.48*，以獲得足夠的預(yù)制棒強(qiáng)度。