專利名稱：：特種合金稀土銀釬料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種特種合金稀土銀釬料，適用于銅與銅合金、硬質(zhì)合金、碳鋼、不銹鋼及鎳基合金等金屬材料工件的釬焊，可廣泛應(yīng)用于制冷、機械、機電、電器、儀器儀表壓縮機等行業(yè)的釬焊中，屬于一種中溫釬焊材料。
背景技術(shù)：
：在目前常用的銀釬料中，銀所占的重量百分比通常在40%以上，如公開日為2006年05月03日，公開號為CN1765564的中國專利中，公開了一種含鎵和鈰的無鎘銀釬料，該銀釬料中所含的銀的重量百分比達50%左右；又如公開日為2003年03月26日，公開號為CN1404957的中國專利中，公開了一種無鎘銀釬料，該銀釬料中所含的銀的重量百分比也超過40%。隨著有色金屬原材料價格的不斷上漲，特別是貴金屬白銀價格的上漲，用于銅與銅合金、硬質(zhì)合金、碳鋼、不銹鋼及鎳基合金材料的釬焊材料面臨巨大的成本壓力，在激烈的市場競爭下，大大削弱了使用BAg40CuZnCd、BAg45CuZn等銀釬料企業(yè)的競爭力。目前也有一些銀含量相對較低的銀釬料，如公開日為2008年02月27日，公開號為CN101130220的中國專利中，公開了一種無鎘銀釬料，該銀釬料中的銀含量在29-41%之間，但是該銀釬料的表面容易被氧化，不能對進行釬焊后的金屬表面起到保護作用，且釬料的潤濕性較差。再如公開日為2005年05月18日，公開號為CN1616182的中國專利中，公開了一種中溫Ag基釬料及其制備方法，該Ag基釬料中的銀含量在29.5-30.5%之間，但是該Ag基釬料釬焊硬質(zhì)合金、鎳基合金接頭的機械性能不理想。又如公開日為2009年09月09日，公開號為CN101524793的中國專利中，公開了一種含鋰和鈮的無鎘銀釬料及其生產(chǎn)方法，該銀釬料中含有高熔點的鈮元素，導(dǎo)致銀釬料的熔化溫度較高，提高了釬焊溫度，使得釬焊工藝較為復(fù)雜，容易引起母材的過熱或者過燒，難以對硬質(zhì)合金進行低溫釬焊。綜上所述，目前還沒有一種性能優(yōu)異，價格不高的銀釬料，從而阻礙了釬焊領(lǐng)域的發(fā)展。研究開發(fā)出一種既符合歐盟RoHS指令要求，在釬焊材料中不含有害化學(xué)元素Cd，又具有良好的釬焊工藝性能，熔化溫度較低，性價比較高的新型銀釬料來替代BAg40CuZnCd、BAg45CuZn等銀釬料已迫不及待。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，而提供一種性價比高，不含鎘元素，釬料熔化溫度較低，潤濕性和流動性好，釬焊接頭機械強度高，釬焊工藝性能好的特種合金稀土銀釬料。本發(fā)明解決上述問題所采用的技術(shù)方案是該特種合金稀土銀釬料由Ag、Cu、Sn、Ni、Mn、Li、Si、混合稀土和Zn組成，所述各組分的重量百分比分別為25-35%的Ag，32-38%的Cu，1-2.5%的Sn，O.5—2.0%的Ni，O.01—1%的Mn，O.1—1.0%的Li，O.01—0.5%的Si，O.001-0.1%的混合稀土，余量為Zn，所述混合稀土由鑭和鈰組成。本發(fā)明所述各組分的重量百分比分別為25-35%的Ag，32-38%的Cu，1_2%的Sn，O.5-1.5%的Ni，O.1-0.8X的Mn，0.3-1.0%的Li，O.01-0.5%的Si，O.001-0.1%的混合稀土，余量為Zn。本發(fā)明所述各組分的重量百分比分別為30%的Ag，35X的Cu，2.0%的Sn，1.0%的Ni，0.3%的Mn，0.5%的Li，0.03%的Si，0.01%的混合稀土，余量為Zn。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點和效果1、含有的貴金屬白銀較少，比BAg40CuZnCd、BAg45CuZn等銀釬料減少白銀含量10%左右，大大降低了生產(chǎn)成本，節(jié)約了貴金屬白銀的用量；2、釬焊硬質(zhì)合金、鎳基合金時具有優(yōu)良的機械性能，是其它銀釬料無法比擬的，經(jīng)客戶使用后反饋釬焊工藝性能優(yōu)良，質(zhì)量穩(wěn)定，工藝性能指標(biāo)高于BAg45CuZn銀釬料；3、該釬料的熔化溫度為660710°C，固、液相線溫度低于BAg45CuZn銀釬料，并且熔化溫度區(qū)間較小，釬焊時可降低釬焊溫度，防止母材的過熱或過燒，特別適用于硬質(zhì)合金的低溫釬焊；4、該釬料的塑性好，可加工成各種規(guī)格、尺寸的焊條、焊絲、焊環(huán)、薄帶、焊片等；5、釬料的抗拉強度可達510545MPa;釬焊銅接頭其抗拉強度為250295MPa，抗剪強度為165205MPa;釬焊硬質(zhì)合金、刀具等工件其接頭抗拉強度可達390450MPa，抗剪強度為310355MPa;6、可廣泛應(yīng)用于制冷、機械、機電、電器、壓縮機等行業(yè)的電阻釬焊、火焰釬焊以及高頻感應(yīng)釬焊。本發(fā)明中添加化學(xué)元素Sn用于降低釬料的熔化溫度，提高釬料合金的潤濕性和流動性，但Sn的含量不能過高，超過2.5%容易形成Ag3Sn、Cu41Snil脆性化合物，使釬料塑性和釬焊接頭強度下降。本發(fā)明中添加化學(xué)元素Ni增加了釬料的強度、韌性以及釬焊接頭的抗腐蝕能力，特別是能夠提高硬質(zhì)合金釬焊接頭的強度，但Ni的含量不能過高，一旦Ni的含量較高時，會使釬料合金的熔化溫度升高、降低釬料的潤濕性和流動性?；瘜W(xué)元素Mn在Ag、Cu中的固熔度較大，本發(fā)明中添加Mn能夠提高釬料的高溫強度，同時可降低釬料合金的固液相線溫度、改善潤濕性能，釬焊時具有二次脫氧的功能。本發(fā)明中添加化學(xué)元素Li起到自釬劑的作用，且Li又不會與銀形成脆性化合物相，由于Li是很活潑的化學(xué)元素，是一種表面活性劑，釬焊時Li的氧化物L(fēng)i20能與許多金屬氧化物形成低熔點的復(fù)合化合物，從而大大降低釬焊溫度，而且氧化鋰對水的親和力極大，它同周圍環(huán)境中的水作用，形成熔點為450°C的LiOH，這層熔化的LiOH幾乎能溶解所有的氧化物，它呈薄膜狀覆蓋在金屬表面上，起到保護作用，進而提高釬料的潤濕性。本發(fā)明中添加化學(xué)元素Si能夠有效抑制熔煉和釬焊時化學(xué)元素Zn的揮發(fā)，并且可細化釬料合金的晶粒，使其組織細化，提高釬料的可塑性，克制脆性相的生成，改善釬料的加工性能。本發(fā)明中添加少量混合稀土La和Ce主要是降低銀釬料中有害雜質(zhì)元素Pb、Bi對釬料的不良影響，La和Ce能與Pb、Bi形成LaPb、CePb、LaBi、CeBi化合物，抑制Pb單質(zhì)相和Bi單質(zhì)相的形成，消除低熔點單質(zhì)相的先熔析出現(xiàn)象，從而祛除了雜質(zhì)Pb、Bi對銀釬料鋪展、潤濕性能的有害作用，另外，混合稀土La和Ce的添加可細化釬料合金的組織，改善釬料的力學(xué)性能，提高釬焊接頭的強度和韌性，本發(fā)明混合稀土中的La和Ce可以是按任意比例進行混合的，從而可以大大降低本發(fā)明的生產(chǎn)成本，提高資源的利用率。具體實施例方式下面通過實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明，以下實施例是對本發(fā)明的解釋而本發(fā)明并不局限于以下實施例。各實施例中的具體參數(shù)參見表l-表4，表1為本發(fā)明實施例l-實施例6相關(guān)數(shù)據(jù)表，表2為本發(fā)明實施例7-實施例12相關(guān)數(shù)據(jù)表，表3為本發(fā)明實施例13-實施例18相關(guān)數(shù)據(jù)表，表4為本發(fā)明實施例19-實施例24相關(guān)數(shù)據(jù)表，各表具體如下。表1實施例1-實施例6相關(guān)數(shù)據(jù)表<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>表2實施例7-實施例12相關(guān)數(shù)據(jù)表<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表3實施例13-實施例18相關(guān)數(shù)據(jù)表<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>表4實施例19-實施例24相關(guān)數(shù)據(jù)表<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>BAg40CuZnCd、BAg45CuZn等銀釬料。本發(fā)明中的銀釬料通常含Ag在25-35%之間，含Cu在32_38%之間，含Sn在1-2.5%之間，含Ni在0.5-2.0%之間，含Mn在0.01_1%之間，含Li在0.1-1.0%之間，含Si在0.01%-0.5%之間，含混合稀土在0.001-0.1%之間，余量為Zn;本發(fā)明的銀釬料優(yōu)選25-35X的Ag，32-38%的Cu，1-2%的Sn，O.5-1.5%的附，0.1-0.8X的Mn，0.3-1.0%的Li，O.01-0.5%的Si，O.001-0.1%的混合稀土，余量為Zn;最佳組分為30%的Ag，35%的Cu，2.0%的Sn，l.0%的附，0.3X的Mn，0.5%的Li，O.03%的Si，O.01%的混合稀土，余量為Zn。需要說明的是，本發(fā)明中所用的百分含量均為重量百分比，這對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說為公知常識。本發(fā)明中的混合稀土由鑭和鈰組成，鑭和鈰可以是任意比例進行混合而組成的混合稀土，因為單質(zhì)的稀土La和單質(zhì)的稀土Ce單獨對本發(fā)明的釬料所起到的作用是一樣的，所以La和Ce可以采用任意比例混合，兩者混合后的效果和單質(zhì)的稀土La或者單質(zhì)的稀土Ce的效果都是一樣，由于La和Ce的混合稀土的價格要比單質(zhì)的稀土La和單質(zhì)的稀土Ce便宜很多，所以從性價比上優(yōu)先選用La和Ce的混合稀土，從而可以大大降低生產(chǎn)成本，提高資源的利用率?；旌舷⊥罫a和Ce的添加可細化釬料合金的組織，改善釬料的力學(xué)性能，提高釬焊接頭的強度和韌性。雖然本發(fā)明已以實施例公開如上，但其并非用以限定本發(fā)明的保護范圍，任何熟悉該項技術(shù)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和范圍內(nèi)所作的更動與潤飾，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護范圍。權(quán)利要求一種特種合金稀土銀釬料，它由Ag、Cu、Sn、Ni、Mn、Li、Si、混合稀土和Zn組成，所述各組分的重量百分比分別為25-35％的Ag，32-38％的Cu，1-2.5％的Sn，0.5-2.0％的Ni，0.01-1％的Mn，0.1-1.0％的Li，0.01-0.5％的Si，0.001-0.1％的混合稀土，余量為Zn，所述混合稀土由鑭和鈰組成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的特種合金稀土銀釬料，其特征在于所述各組分的重量百分比分別為:25-35%的Ag，32-38%的Cu，1-2%的Sn，0.5-1.5%的Ni，0.1-0.8%的Mn，0.3-1.0%的Li，O.01-0.5%的Si，O.001-0.1%的混合稀土，余量為Zn。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的特種合金稀土銀釬料，其特征在于所述各組分的重量百分比分別為30%的Ag，35%的Cu，2.0%的Sn，1.0%的Ni，0.3%的Mn，0.5%的Li，0.03%的Si，0.01%的混合稀土，余量為Zn。全文摘要本發(fā)明涉及一種特種合金稀土銀釬料，適用于銅與銅合金、硬質(zhì)合金、碳鋼、不銹鋼及鎳基合金等金屬工件的釬焊，屬于中溫釬焊材料。目前還沒有一種性能優(yōu)異，價格不高的銀釬料，從而阻礙了釬焊領(lǐng)域的發(fā)展。本發(fā)明由Ag、Cu、Sn、Ni、Mn、Li、Si、混合稀土和Zn組成，各組分的重量百分比分別為25-35％的Ag，32-38％的Cu，1-2.5％的Sn，0.5-2.0％的Ni，0.01-1％的Mn，0.1-1.0％的Li，0.01-0.5％的Si，0.001-0.1％的混合稀土，余量為Zn，混合稀土由鑭和鈰組成。本發(fā)明的性價比高，釬料熔化溫度較低，潤濕性和流動性好，釬焊接頭機械強度高，釬焊工藝性能好。文檔編號B23K35/30GK101780613SQ20101013250公開日2010年7月21日申請日期2010年3月25日優(yōu)先權(quán)日2010年3月25日發(fā)明者劉靜,王萍,舒俊勝,郭志剛申請人:杭州華光焊料有限公司