專(zhuān)利名稱(chēng)：含磷、錫和稀土的銀釬料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及焊接釬料類(lèi)，具體是一種具有良好的釬焊性能、合適的固-液相線、可替代BAg72Cu28釬料，適用于紫銅、黃銅、鎳基合金等金屬材料釬焊尤其適合于磁控管焊接的含磷、錫和稀土的銀釬料。
背景技術(shù)：
目前，用于磁控管等釬焊的釬料一般選用BAg72Cu28二元共晶合金釬料，它的熔點(diǎn)適宜，導(dǎo)電良好，力學(xué)強(qiáng)度、塑性高，在各種介質(zhì)中抗蝕性也較好，其各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)基本能滿足釬焊工藝的要求，但最大的缺點(diǎn)是因其含銀量高(達(dá)72%左右)，隨著國(guó)際金融形勢(shì)不斷變化、白銀價(jià)格屢創(chuàng)歷史新高，僅近一年時(shí)間，白銀價(jià)格從4000元/千克飚升至10000. 元/千克，漲幅高達(dá)250%，導(dǎo)致磁控管等產(chǎn)品生產(chǎn)成本大幅提高，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)壓力增大。所以，研究開(kāi)發(fā)能滿足磁控管等產(chǎn)品特殊釬焊工藝要求、含銀量相對(duì)低、以促使制造成本降低的專(zhuān)用釬料，也是迫在眉睫的工作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種安全無(wú)毒、釬焊性能優(yōu)良、成本低的可替代BAg72Cu28銀釬料的含磷、錫和稀土的銀釬料。本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種含磷、錫和稀土的銀釬料，其特征在于化學(xué)成分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為46. 0% 60.0%的銅(Cu)，I. 0% 3. 5%的磷(P),O. 001% O. 5%的錫(Sn) ,0. 001% O. 10%的稀土(RE)，其余為銀(Ag)。本發(fā)明使用市售的白銀、電解銅、錫錠、磷銅合金、稀土，按需要配比，采用常規(guī)的中頻冶煉爐冶煉、澆鑄或采用水平連鑄方式得到鑄棒(鑄錠)，然后將鑄棒(鑄錠)通過(guò)擠壓、拉拔，即得到所需要的釬料絲材。本發(fā)明主要解決了下述兩個(gè)關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題1)研制開(kāi)發(fā)出銀含量低的、可替代 BAg72Cu28的銀釬料，通過(guò)優(yōu)化“含磷、錫和稀土的銀釬料”的化學(xué)成分，得到了對(duì)母材潤(rùn)濕性、鋪展性?xún)?yōu)良、釬縫力學(xué)性能(σ b、τ )好的銀釬料；2)在銀釬料中加入適量的錫(Sn)、磷 (P)以降低主成分合金(Ag-Cu合金)的熔點(diǎn)，同時(shí)加入適量的錫(Sn)可以改善無(wú)鎘銀釬料在紫銅、黃銅以及鎳基合金上的潤(rùn)濕性；加入稀土元素(RE)以細(xì)化新發(fā)明的銀釬料的晶粒，提高銀釬料的塑性和綜合力學(xué)性能。本發(fā)明的含磷、錫和稀土的銀釬料以BAg72Cu28為參照物，固相線溫度在650°C 670°C范圍、液相線溫度在780V 800°C范圍、電阻率在O. 0426 O. 0623 Ω . mm2/m,(考慮了實(shí)驗(yàn)誤差)，配合FB102/QJ102釬劑，釬焊紫銅、黃銅、鎳基合金等材料組合時(shí)，對(duì)母材的潤(rùn)濕性、鋪展性與之相當(dāng)，釬縫力學(xué)性能與之相當(dāng)(Ob= 190 260MPa范圍，τ = 190 230MPa范圍)。本發(fā)明的含磷、錫和稀土的銀釬料大大降低了銀含量，節(jié)約了貴金屬元素銀，而釬料的性能指標(biāo)(如固-液相線溫度、釬縫力學(xué)性能)與BAg72Cu28釬料相當(dāng)或接近，可作為BAg72Cu28釬料的替代品在制冷部件生產(chǎn)行業(yè)推廣應(yīng)用。
具體實(shí)施例方式根據(jù)本發(fā)明的“含磷、錫和稀土的銀釬料”的質(zhì)量配方比，敘述本發(fā)明的具體實(shí)施例。實(shí)施例I :按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比，其成分為56.0%銅(Cu)，3.0%磷(P)，O. 5%錫(Sn), O. 10% 稀土(RE)，其余為銀(Ag)。上述成分配比得到的“含磷、錫和稀土的銀釬料”固相線溫度在650°C左右、液相線溫度在790°C左右，電阻率為O. 0623 Ω . mm2/m,釬焊后磁控管的輸出效率為72. 7% (考慮了實(shí)驗(yàn)誤差)，配合FB102(QJ102)釬劑，釬焊母材為下列組合時(shí)的釬縫強(qiáng)度見(jiàn)括號(hào)內(nèi)數(shù)據(jù)紫銅一黃銅(ob= 190MPa, τ = 190MPa)、黃銅一黃銅(。b = 21 OMPa, τ = 200MPa)。實(shí)施例2:按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比，其成分為58.5%銅(Cu)，L5%磷(Ρ)，0·01%錫(Sn)， O. 001%稀土 (RE)，其余為銀(Ag)。上述成分配比得到的“含磷、錫和稀土的銀釬料”固相線溫度在660°C左右、液相線溫度在780°C左右，電阻率為O. 0560 Ω . mm2/m,釬焊后磁控管的輸出效率為73. 7% (考慮了實(shí)驗(yàn)誤差)，配合FB102(QJ102)釬劑，釬焊母材為下列組合時(shí)的釬縫強(qiáng)度見(jiàn)括號(hào)內(nèi)數(shù)據(jù)紫銅一黃銅(ob = 205MPa, τ = 200MPa)、黃銅一黃銅(σ b = 230MPa, τ = 210MPa)。實(shí)施例3:按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比，其成分為52.3%銅(Cu)，2.2%磷(Ρ)，0·01%錫(Sn)， O. 01%稀土 (RE)，其余為銀(Ag)。上述成分配比得到的“含磷、錫和稀土的銀釬料”固相線溫度在650°C左右、液相線溫度在790°C左右，電阻率為O. 0570 Ω . mm2/m,釬焊后磁控管的輸出效率為73. 4% (考慮了實(shí)驗(yàn)誤差)，配合FB102(QJ102)釬劑，釬焊母材為下列組合時(shí)的釬縫強(qiáng)度見(jiàn)括號(hào)內(nèi)數(shù)據(jù)紫銅一黃銅(ob = 220MPa, τ = 200MPa)、黃銅一黃銅(。b = 240MPa, τ = 210MPa)。實(shí)施例4:按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比，其成分為:53.2%銅(Cu)，I. 8%磷(P) ,0.05% (Sn)， O. 03%稀土(RE)，其余為銀(Ag)。上述成分配比得到的“含磷、錫和稀土的銀釬料”固相線溫度在650°C左右、液相線溫度在790°C左右，電阻率為O. 0523 Ω . mm2/m,釬焊后磁控管的輸出效率為74. 3% (考慮了實(shí)驗(yàn)誤差)，配合FB102(QJ102)釬劑，釬焊母材為下列組合時(shí)的釬縫強(qiáng)度見(jiàn)括號(hào)內(nèi)數(shù)據(jù)紫銅一黃銅(ob = 230MPa, τ = 200MPa)、黃銅一黃銅(。b = 240MPa, τ = 200MPa)。實(shí)施例5 按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比，其成分為48. 5%銅(Cu)，I. 5%磷(P)，O. 5%錫(Sn)，O. 01% 稀土金屬(RE)，其余為銀(Ag)。上述成分配比得到的“含磷、錫和稀土的銀釬料”固相線溫度在650°C左右、液相線溫度在790°C左右，電阻率為O. 0450 Ω . mm2/m,釬焊后磁控管的輸出效率為75. 3% (考慮了實(shí)驗(yàn)誤差)，配合FB102(QJ102)釬劑，釬焊母材為下列組合時(shí)的釬縫強(qiáng)度見(jiàn)括號(hào)內(nèi)數(shù)據(jù)紫銅一黃銅(Qb = 250MPa, τ = 210MPa)、黃銅一黃銅(σ b = 260MPa, τ = 230MPa)。實(shí)施例6 按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比，其成分為48· 2 %銅(Cu)，L 8 %磷(P)，O. 2 %錫(Sn)， O. 005%稀土金屬(RE)，其余為銀(Ag)。上述成分配比得到的“含磷、錫和稀土的銀釬料”固相線溫度在650°C左右、液相線溫度在790°C左右，電阻率為O. 0426 Q.mm2/m，釬焊后磁控管的輸出效率為74. 6% (考慮了實(shí)驗(yàn)誤差)，配合FB102(QJ102)釬劑，釬焊母材為下列組合時(shí)的釬縫強(qiáng)度見(jiàn)括號(hào)內(nèi)數(shù)據(jù)紫銅一黃銅(Qb = 250MPa, τ = 210MPa)、黃銅一黃銅(σ b = 260MPa, τ = 220MPa)。實(shí)施例7 按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比，其成分為:48.7%銅(Cu)，I. 3%磷(P) ,0.03% (Sn)， O. 05%稀土金屬(RE)，其余為銀(Ag)。上述成分配比得到的“含磷、錫和稀土的銀釬料”固相線溫度在660°C左右、液相線溫度在790°C左右，電阻率為0.0472Q.mm2/m，釬焊后磁控管的輸出效率為75. 1% (考慮了實(shí)驗(yàn)誤差)，配合FB102(QJ102)釬劑，釬焊母材為下列組合時(shí)的釬縫強(qiáng)度見(jiàn)括號(hào)內(nèi)數(shù)據(jù)紫銅一黃銅(Qb = 250MPa, τ = 210MPa)、黃銅一黃銅(σ b = 260MPa, τ = 220MPa)。實(shí)施例8:按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比，其成分為53. 5%銅(Cu)，I. 5%磷(P)，O. 3%錫(Sn)，O. 02% 稀土金屬(RE)，其余為銀(Ag)。上述成分配比得到的“含磷、錫和稀土的銀釬料”固相線溫度在660°C左右、液相線溫度在790°C左右，電阻率為O. 0443 Q.mm2/m，釬焊后磁控管的輸出效率為74. 8% (考慮了實(shí)驗(yàn)誤差)，配合FB102(QJ102)釬劑，釬焊母材為下列組合時(shí)的釬縫強(qiáng)度見(jiàn)括號(hào)內(nèi)數(shù)據(jù)紫銅一黃銅(ob = 230MPa, τ = 200MPa)、黃銅一黃銅(。b = 240MPa, τ = 200MPa)。本發(fā)明實(shí)施例1-8對(duì)釬焊母材紫銅、鎳基合金分別都具有良好的潤(rùn)濕性能，即在釬焊紫銅一紫銅、黃銅一黃銅、紫銅一鎳基合金、黃銅一鎳基合金等不同的組合材料(母材)時(shí)，對(duì)所釬焊的組合材料(母材)均具有良好的潤(rùn)濕性，且釬焊接頭具有良好的綜合力學(xué)性能。本發(fā)明尤其適合于磁控管的焊接。
權(quán)利要求
1.一種含磷、錫和稀土的銀釬料，其特征在于，按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比是46.0% 60.0% 的銅，I. 0% 3. 5%的磷，O. 001 % O. 5%的錫，O. 001 % O. I %的稀土金屬，其余為銀。
全文摘要
本發(fā)明涉及焊接釬料類(lèi)，具體是一種含磷、錫和稀土的銀釬料，其特征在于化學(xué)成分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為46.0％～60.0％的銅(Cu)，1.0％～3.5％的磷(P)，0.001％～0.5％的錫(Sn)，0.001％～0.10％的稀土(RE)，其余為銀(Ag)。本發(fā)明的含磷、錫和稀土的銀釬料以BAg72Cu28為參照物，固相線溫度在650℃～670℃范圍、液相線溫度在780℃～800℃范圍、電阻率在0.0426～0.0623Ω.mm2/m，(考慮了實(shí)驗(yàn)誤差)，配合FB102/QJ102釬劑，釬焊紫銅、黃銅、鎳基合金等材料組合時(shí)，對(duì)母材的潤(rùn)濕性、鋪展性與之相當(dāng)，釬縫力學(xué)性能與之相當(dāng)(σb＝190～260MPa范圍，τ＝190～230MPa范圍)。本發(fā)明的含磷、錫和稀土的銀釬料大大降低了銀含量，節(jié)約了貴金屬元素銀，而釬料的性能指標(biāo)(如固-液相線溫度、釬縫力學(xué)性能)與BAg72Cu28釬料相當(dāng)或接近，可作為BAg72Cu28釬料的替代品在制冷部件生產(chǎn)行業(yè)推廣應(yīng)用。
文檔編號(hào)B23K35/30GK102581514SQ20121007009
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月16日
發(fā)明者徐躍祥, 駱華明 申請(qǐng)人:金華市金鐘焊接材料有限公司