專利名稱：一種用于焊接的無鉛銅合金新材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及焊接材料的制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于焊接的無鉛銅合金新材 料及其制備方法。
背景技術(shù)：
市場上現(xiàn)有的焊接材料一般為兩種一種為錫銀銅合金，另一種為錫鉛銅合金。隨 著《關(guān)于限制在電子電器設(shè)備中使用某些有害成分的指令》(Restriction of Hazardous Substances, ROHS)在電子工業(yè)中的禁鉛指令的政策實施，含鉛的錫焊材料已經(jīng)不能滿足高 標(biāo)準的環(huán)保要求。而錫銀銅合金的應(yīng)用難點不僅僅是要求焊爐溫度比原來鉛合金高30度， 并且其成本也比錫鉛銅合金高25%，更重要的是此溫度的提高會大大降低暴露元器件的穩(wěn) 定性。因此，錫鋅合金被進一步研究。但是，鋅的氧化阻止了錫鋅合金的應(yīng)用。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于焊接的無鉛銅合金新材 料及其制備方法。該無鉛銅合金新材料能起到阻止鋅氧化的目的，而且在大大降低了材料 成本的同時還提高了焊接載體的穩(wěn)定性，延長焊接載體的使用壽命。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案如下。
一種用于焊接的無鉛銅合金新材料，其質(zhì)量百分比組成為錫13-15%;錳O.5-1. 5% ;鋅 16-18% ;余量為銅。
優(yōu)選的，本發(fā)明提供的用于焊接的無鉛銅合金新材料，其質(zhì)量百分比組成為錫 13% M1. 5% ;鋅16% ;余量為銅。
優(yōu)選的，本發(fā)明提供的用于焊接的無鉛銅合金新材料，其質(zhì)量百分比組成為錫 15% M O. 5% ;鋅18% ;余量為銅。
優(yōu)選的，本發(fā)明提供的用于焊接的無鉛銅合金新材料，其質(zhì)量百分比組成為錫 14% ;錳1% ;鋅17% ;余量為銅。
本發(fā)明進一步提供了一種制備用于焊接的無鉛銅合金新材料的方法，包括下列步 驟
I)按照配比將錫、鋅、錳、銅置于工頻電爐內(nèi)，加熱至1150-1200度，完全熔化后保 溫至1100度。
2)用石墨棒將完全熔化的其充分攪拌后，覆蓋高純度鱗片狀石墨粉以防止其氧 化，厚度為25-30cm。
3)保溫40-45分鐘后，用德國產(chǎn)斯派克直讀光譜儀對從工頻電爐內(nèi)取出的樣品進 行三次成分檢驗，以確定其合金成分在規(guī)定范圍之內(nèi)。
4 )進一步保溫30-35分鐘后，重新升溫至1350度，并開啟工頻電爐的振動裝置，振 動頻率為I次/秒；采用水平連鑄方法鑄造成直徑為45mm、長度為700mm的實心合金棒材。
5)用光錠機對毛坯棒進行表面加工，加工為表面光潔、直徑為40mm、長度為700mm的棒材；采用1200噸單動擠壓機擠壓，合金錠加熱溫度為100-150度，擠壓溫度為200度， 擠壓速度V=10mm/s ;擠壓后合金棒的直徑為31mm、長度為1150mm，然后用高精度鎢鋼薄皮 模將合金棒剝皮一次至21_。
6)用制頭機將合金棒的一端制成長度為100mm、直徑為25mm的拉拔段；用成品模 將合金棒多次拉伸為直徑為7mm,公差為+/-0. 05mm的焊絲還棒,之后將焊絲還棒切割成長 度為500mm、公差為+1/-0. 5mm的規(guī)格。
7)包裝并入庫。
本發(fā)明的有益效果是
此項發(fā)明在保證原有傳統(tǒng)焊接材料性能的同時，將鉛元素取代，滿足了 ROHS要 求。在本發(fā)明的用于焊接的無鉛銅合金新材料中添加錳元素，可以達到阻止鋅氧化的目的， 在大大降低材料成本的同時還提高了焊接載體的穩(wěn)定性，延長焊接載體的使用壽命。


圖1為本發(fā)明的用于焊接的無鉛銅合金新材料的制備方法的流程圖。
具體實施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，下面結(jié)合附圖及實施例對 本發(fā)明作進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用 于限定本發(fā)明。
(I)實施例1
一種用于焊接的無鉛銅合金新材料，其質(zhì)量百分比組成為錫13% ;錳1. 5% ;鋅 16% ;余量為銅。
實施例1的用于焊接的無鉛銅合金新材料的制備方法，如圖1所示，包括如下步 驟
I)按照配比將錫、鋅、錳、銅置于工頻電爐內(nèi)，加熱至1150-1200度，完全熔化后保 溫至1100度。
2)用石墨棒將完全熔化的其充分攪拌后，覆蓋高純度鱗片狀石墨粉以防止其氧 化，厚度為25-30cm。
3)保溫40-45分鐘后，用德國產(chǎn)斯派克直讀光譜儀對從工頻電爐內(nèi)取出的樣品進 行三次成分檢驗，以確定其合金成分在規(guī)定范圍之內(nèi)。
4 )進一步保溫30-35分鐘后，重新升溫至1350度，并開啟工頻電爐的振動裝置，振 動頻率為I次/秒；采用水平連鑄方法鑄造成直徑為45mm、長度為700mm的實心合金棒材。
5)用光錠機對毛坯棒進行表面加工，加工為表面光潔、直徑為40mm、長度為700mm 的棒材；采用1200噸單動擠壓機擠壓，合金錠加熱溫度為100-150度，擠壓溫度為200度， 擠壓速度V=10mm/s ;擠壓后合金棒的直徑為31mm、長度為1150mm，然后用高精度鎢鋼薄皮 模將合金棒剝皮一次至21_。
6)用制頭機將合金棒的一端制成長度為100mm、直徑為25mm的拉拔段；用成品模 將合金棒多次拉伸為直徑為7mm,公差為+/-0. 05mm的焊絲還棒,之后將焊絲還棒切割成長 度為500mm、公差為+1/-0. 5mm的規(guī)格。
7)包裝并入庫。
(2)實施例 2
一種用于焊接的無鉛銅合金新材料，其質(zhì)量百分比組成為錫15%;錳0.5%;鋅 18% ;余量為銅。
實施例2的用于焊接的無鉛銅合金新材料通過與實施例1相同的方法得到。
(3)實施例 3
一種用于焊接的無鉛銅合金新材料，其質(zhì)量百分比組成為錫14% M 1% ;鋅17% ； 余量為銅。
實施例3的用于焊接的無鉛銅合金新材料通過與實施例1相同的方法得到。
本發(fā)明提供的用于焊接的無鉛銅合金新材料以及傳統(tǒng)焊接材料的性能如表I所/Jn ο
表I用于焊接的無鉛銅合金新材料與傳統(tǒng)焊接材料的性能對比
權(quán)利要求
1.一種用于焊接的無鉛銅合金新材料，其特征在于，其質(zhì)量百分比組成為錫13-15%; 錳O. 5-1. 5% ;鋅16-18% ;余量為銅。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于焊接的無鉛銅合金新材料，其特征在于，其質(zhì)量百分比組成為錫13% ;猛1. 5% ;鋅16% ;余量為銅。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于焊接的無鉛銅合金新材料，其特征在于，其質(zhì)量百分比組成為錫15% ;錳O. 5% ;鋅18% ;余量為銅。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于焊接的無鉛銅合金新材料，其特征在于，其質(zhì)量百分比組成為錫14% M 1% ;鋅17% ;余量為銅。
5.一種用于焊接的無鉛銅合金新材料的制備方法，包括下列步驟1)按照配比將錫、鋅、錳、銅置于工頻電爐內(nèi)，加熱至1150-1200度，完全熔化后保溫至1100度；2)用石墨棒將完全熔化的其充分攪拌后，覆蓋高純度鱗片狀石墨粉以防止其氧化，厚度為 25_30cm ；3)保溫40-45分鐘后，用德國產(chǎn)斯派克直讀光譜儀對從工頻電爐內(nèi)取出的樣品進行三次成分檢驗，以確定其合金成分在規(guī)定范圍之內(nèi)；4)進一步保溫30-35分鐘后，重新升溫至1350度，并開啟工頻電爐的振動裝置，振動頻率為I次/秒，采用水平連鑄方法鑄造成直徑為45mm、長度為700mm的實心合金棒材；5)用光錠機對毛坯棒進行表面加工，加工為表面光潔、直徑為40mm、長度為700mm的棒材，采用1200噸單動擠壓機擠壓，合金錠加熱溫度為100-150度，擠壓溫度為200度，擠壓速度V=10mm/s，擠壓后合金棒的直徑為31mm、長度為1150mm，然后用高精度鎢鋼薄皮模將合金棒剝皮一次至21_ ；6)用制頭機將合金棒的一端制成長度為100mm、直徑為25mm的拉拔段,用成品模將合金棒多次拉伸為直徑為7mm,公差為+/-0. 05mm的焊絲還棒,之后將焊絲還棒切割成長度為 500mm、公差為+1/-0. 5mm的規(guī)格；7)包裝并入庫。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于焊接的無鉛銅合金新材料及其制備方法，該用于焊接的無鉛銅合金新材料的各成分質(zhì)量百分比為錫13-15%；錳0.5-1.5%；鋅16-18%；余量為銅。本發(fā)明的無鉛銅合金新材料在保證原有傳統(tǒng)焊接材料性能的同時，將鉛元素取代，滿足了ROHS要求；添加錳元素，可以達到阻止鋅氧化的目的，在大大降低材料成本的同時還提高了焊接載體的穩(wěn)定性,延長焊接載體的使用壽命。
文檔編號B23K35/40GK103056552SQ201310016148
公開日2013年4月24日 申請日期2013年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月16日
發(fā)明者孫飛 申請人:蘇州金倉合金新材料有限公司