一種錫鋅合金焊料的制備方法
【專利摘要】一種錫鋅合金焊料的制備方法，屬于金屬加工領(lǐng)域。其特征在于包括如下步驟：（1）將Sn加入到真空熔煉爐中，待Sn完全熔化并且Sn液溫度達到370℃～380℃時加入質(zhì)量分數(shù)3%～7%的鋅片,溫度升至400℃，開啟攪拌；（2）攪拌完成確定Zn完全融化后，加入質(zhì)量分數(shù)0.05%的鎳粉，溫度升至450℃，開啟攪拌；在錫鋅多元合金中加入Sn基抗氧化合金和微量稀土元素，Sn基抗氧化合金有效防止了Zn的易氧化性，增加了焊點的耐疲勞和耐腐蝕性，稀土元素的微量加入可適當提高合金性能、氣密性和耐腐蝕性，對抗開裂較為有利。
【專利說明】 一種錫鋅合金焊料的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于金屬加工領(lǐng)域，尤其涉及一種錫鋅合金焊料的制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來，家電和制冷等行業(yè)迅速發(fā)展，為了降低產(chǎn)品生產(chǎn)成本，在保證產(chǎn)品電氣性能允許的前提下，部分銅材已被鋁材取代，由于鋁與銅的電導率接近、鋁的價格低廉和密度小等優(yōu)點，使得相關(guān)領(lǐng)域的產(chǎn)品質(zhì)量減輕，成本降低，但是隨之帶來了銅鋁釬焊可靠性問題，一直困擾著學術(shù)界。傳統(tǒng)的Sn-Pb焊料由于焊料中的鉛對環(huán)境和健康的危害性極大，已逐漸被世界各國禁用，而新型的Sn-Cu無鉛焊料價格相對低廉，但是銅和鋁之間存在1.644V電極電位差非常容易引起腐蝕現(xiàn)象，并且Cu與Al之間容易形成CuA12脆性化合物，使焊點強度降低。尋找一種可靠性高、成本低且適用于銅鋁焊接的焊料已成為學術(shù)界十分關(guān)注的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明旨在提供一種錫鋅合金焊料的制備方法。
[0004]本發(fā)明所述一種錫鋅合金焊料的制備方法，其特征在于包括如下步驟:
(1)將Sn加入到真空熔煉爐中，待Sn完全熔化并且Sn液溫度達到370°C? 380 °〇時加入質(zhì)量分數(shù)3%?7%的鋅片，溫度升至400 V，開啟攪拌；
(2)攪拌完成確定Zn完全融化后，加入質(zhì)量分數(shù)0.05%的鎳粉，溫度升至450 °C，開啟攪拌；
(3)攪拌完成后加入質(zhì)量分數(shù)0.06%的碲粉，溫度保持450 °C不變，然后攪拌；
(4)加入質(zhì)量分數(shù)0.06%Nd和質(zhì)量分數(shù)0.15%Sn基抗氧化合金，溫度升至480 °C，攪拌15 min?25 min，降至380 °C，加入少量的鋸末和NH4C1，攪拌10 min后使用漏勺清理表面錫渣；
(5)溫度降至350°C開始澆鑄合金焊料，澆鑄前將模具的水冷開關(guān)打開，澆鑄后觀察合金條表面，完全冷卻后關(guān)閉水冷開關(guān)，并將焊料取出模具，然后置于去離子水中迅速冷卻，完成本次澆鑄過程。
[0005]本發(fā)明所述一種錫鋅合金焊料的制備方法，其特征在于步驟(I)中所述攪拌速率為 100 r/min ?150 r/min,攬拌時間 15 min ?20 min。
[0006]本發(fā)明所述一種錫鋅合金焊料的制備方法，其特征在于步驟(2)中所述攪拌速率為 150 r/min ?200 r/min，攬拌時間約 10 min。
[0007]本發(fā)明所述一種錫鋅合金焊料的制備方法，其特征在于步驟(3)中所述攪拌時間為5 min,速度控制在50 r/min?100 r/min。
[0008]本發(fā)明所述的一種錫鋅合金焊料的制備方法，在錫鋅多元合金中加入Sn基抗氧化合金和微量稀土元素，Sn基抗氧化合金有效防止了 Zn的易氧化性，增加了焊點的耐疲勞和耐腐蝕性，稀土元素的微量加入可適當提高合金性能、氣密性和耐腐蝕性，對抗開裂較為有利。

【具體實施方式】
[0009]本發(fā)明所述一種錫鋅合金焊料的制備方法，其特征在于包括如下步驟:
(1)將Sn加入到真空熔煉爐中，待Sn完全熔化并且Sn液溫度達到370°C? 380 °〇時加入質(zhì)量分數(shù)3%?7%的鋅片，溫度升至400 V，開啟攪拌；
(2)攪拌完成確定Zn完全融化后，加入質(zhì)量分數(shù)0.05%的鎳粉，溫度升至450 °C，開啟攪拌；
(3)攪拌完成后加入質(zhì)量分數(shù)0.06%的碲粉，溫度保持450 °C不變，然后攪拌；
(4)加入質(zhì)量分數(shù)0.06%Nd和質(zhì)量分數(shù)0.15%Sn基抗氧化合金，溫度升至480 °C，攪拌15 min?25 min，降至380 °C，加入少量的鋸末和NH4C1，攪拌10 min后使用漏勺清理表面錫渣；
(5)溫度降至350°C開始澆鑄合金焊料，澆鑄前將模具的水冷開關(guān)打開，澆鑄后觀察合金條表面，完全冷卻后關(guān)閉水冷開關(guān)，并將焊料取出模具，然后置于去離子水中迅速冷卻，完成本次澆鑄過程。
[0010]本發(fā)明所述一種錫鋅合金焊料的制備方法，其特征在于步驟(I)中所述攪拌速率為100 r/min?150 r/min,攬拌時間15 min?20 min。步驟(2)中所述攬拌速率為150r/min?200 r/min,攪拌時間約10 min。步驟(3)中所述攪拌時間為5 min,速度控制在50 r/min ?100 r/min。
【權(quán)利要求】
1.一種錫鋅合金焊料的制備方法，其特征在于包括如下步驟: (1)將Sn加入到真空熔煉爐中，待Sn完全熔化并且Sn液溫度達到370°C? 380 °〇時加入質(zhì)量分數(shù)3%?7%的鋅片，溫度升至400 V，開啟攪拌； (2)攪拌完成確定Zn完全融化后，加入質(zhì)量分數(shù)0.05%的鎳粉，溫度升至450 °C，開啟攪拌； (3)攪拌完成后加入質(zhì)量分數(shù)0.06%的碲粉，溫度保持450 °C不變，然后攪拌； (4)加入質(zhì)量分數(shù)0.06%Nd和質(zhì)量分數(shù)0.15%Sn基抗氧化合金，溫度升至480 °C，攪拌15 min?25 min，降至380 °C，加入少量的鋸末和NH4C1，攪拌10 min后使用漏勺清理表面錫渣； (5)溫度降至350°C開始澆鑄合金焊料，澆鑄前將模具的水冷開關(guān)打開，澆鑄后觀察合金條表面，完全冷卻后關(guān)閉水冷開關(guān)，并將焊料取出模具，然后置于去離子水中迅速冷卻，完成本次澆鑄過程。
2.如權(quán)利要求1所述一種錫鋅合金焊料的制備方法，其特征在于步驟(I)中所述攪拌速率為 100 r/min ?150 r/min,攬拌時間 15 min ?20 min。
3.如權(quán)利要求1所述一種錫鋅合金焊料的制備方法，其特征在于步驟(2)中所述攪拌速率為150 r/min?200 r/min，攬拌時間約10 min。
4.如權(quán)利要求1所述一種錫鋅合金焊料的制備方法，其特征在于步驟(3)中所述攪拌時間為5 min,速度控制在50 r/min?100 r/min。
【文檔編號】B23K35/40GK104259691SQ201410365099
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年7月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月29日
【發(fā)明者】賈衛(wèi)東, 魏軍鋒 申請人:西安三威安防科技有限公司