專利名稱：一種大功率電機用高銀焊料的替代合金及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種釬焊合金，特別是一種大功率電機用高銀焊料的替代合金及其制備方法。
背景技術：
大功率電機是大功率電力機車的核心部件，其關鍵部件導電銅條與銅盤的焊接，需采用銀基焊料。大功率電機的應用環(huán)境，要求焊接接頭具有高的焊接強度，優(yōu)異的導電、導熱性能和良好的耐腐蝕性能，，目前市場上普遍情況是均采用含銀量為45 %或65%的銀一銅一鋅系高銀焊料。白銀屬于一種重要的戰(zhàn)略性物質(zhì)，其在地球上的蘊藏量逐年降低，并隨著社會發(fā)展需要不斷的消耗全球總含量不斷下降，價格持續(xù)高漲，造成大功率電機生產(chǎn)企業(yè)的制造成本大幅上升，急需急需高銀焊料的替代材料。因此，為了降低企業(yè)生產(chǎn)成本，減少對貴重金屬所需，尋找其它普通金屬材料來替代貴重金屬材料的技術方法已 成為企業(yè)目前必然的趨勢。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種大功率電機用高銀焊料的替代合金及其制備方法。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案本發(fā)明的替代合金，其組成及重量百分比為
Sn 5 % 7 %
P 4 % 6 %
Ni I % 2 %
Ag I % 5 %
Cu 80% 89%
作為一種優(yōu)選方案本發(fā)明的替代合金，其組成及重量百分比為
Sn 5 %
P 5 %
Ni I %
Ag 2%
Cu 87%
本發(fā)明的制備方法為先將上述比例的元素在常溫下均勻混合配制合金原料備用，接著在1000 1200°C、小于IOPa的真空度、真空感應加熱爐里感應熔煉、澆鑄成錠；然后采用熱擠壓成型方法，在450 550°C溫度下,將合金鑄錠制成直徑I 4mm棒材。本發(fā)明具有如下優(yōu)點和積極效果
I、加入Sn元素，降低合金熔點，改善合金流動性。2、加入P元素，降低合金熔點，改善合金流動性。
3、加入Ni元素，改善合金耐腐蝕性，提高連接接頭強度。4、加入Ag元素，改善合金對銅的潤濕性，提高連接接頭導電性能。5、本發(fā)明的低銀釬焊合金熔化溫度范圍620 710°C，對紫銅的接觸角為O 10度，釬焊紫銅對接接頭強度大于240MPa，可滿足大功率電機銅部件焊接。 該替代合金及其制備方法大大減少了對貴重金屬的需求總量，具有遠大的市場前
具體實施例方式 下列通過實施例對本發(fā)明進行說明。實施例僅限于對本發(fā)明作進一步說明，不代表本發(fā)明的保護范圍，依據(jù)本發(fā)明作出的非本質(zhì)的修改和調(diào)整均屬于本發(fā)明的保護范圍。實施例I
首先，按重量百分比Sn 5 P 5 %、Ni I Ag 2%, Cu 87%，配制成合金原料。其次，將合金原料置于真空感應加熱爐內(nèi)，在1000 1200°C、小于IOPa的真空度下熔煉、澆鑄成錠。最后，采用熱擠壓成型方法，在450 550°C溫度下，將合金鑄錠制成直徑4 mm棒材。實施例2
首先，按重量百分比Sn 7 %,P 4 %,Ni I %,Ag l%,Cu 87%，配制成合金原料。其次，將合金原料置于真空感應加熱爐內(nèi)，在1000 1200°C、小于IOPa的真空度下熔煉、澆鑄成錠。最后，采用熱擠壓成型方法，在450 550°C溫度下，將合金鑄錠制成直徑3 mm棒材。實施例3
首先，按重量百分比Sn 6 %,P 6 %,Ni I %,Ag 2%、Cu85%，配制成合金原料。其次，將合金原料置于真空感應加熱爐內(nèi)，在1000 1200°C、小于IOPa的真空度下熔煉、澆鑄成錠。最后，采用熱擠壓成型方法，在450 550°C溫度下，將合金鑄錠制成直徑2 mm棒材。實施例4
首先，按重量百分比Sn 6 %,P 5 %,Ni I %,Ag 3%,Cu 85%，配制成合金原料。其次，將合金原料置于真空感應加熱爐內(nèi)，在1000 1200°C、小于IOPa的真空度下熔煉、澆鑄成錠。最后，采用熱擠壓成型方法，在450 550°C溫度下，將合金鑄錠制成直徑I mm棒材。實施例5
首先，按重量百分比Sn 5 %,P 6 %,Ni 2 %, kg 4%,Cu83% ，配制成合金原料。其次，將合金原料置于真空感應加熱爐內(nèi)，在1000 1200°C、小于IOPa的真空度下熔煉、澆鑄成錠。最后，采用熱擠壓成型方法，在450 550°C溫度下，將合金鑄錠制成直徑3 mm棒材。實施例6
首先，按重量百分比Sn 7 %,P 4 %,Ni 2 %,Ag 5%,Cu 82%，配制成合金原料。其次，將合金原料置于真空感應加熱爐內(nèi)，在1000 1200°C、小于IOPa的真空度下熔煉、澆鑄成錠。最后，采用熱擠壓成型方法，在450 550°C溫度下，將合金鑄錠制成直徑4 mm棒材。
實施例7
首先，按重量百分比Sn 6 %,P 5 %,Ni 2 %,Ag 2%、Cu85%，配制成合金原料。其次，將合金原料置于真空感應加熱爐內(nèi)，在1000 1200°C、小于IOPa的真空度下熔煉、澆鑄成錠。最后，采用熱擠壓成型方法，在450 550°C溫度下，將合金鑄錠制成直徑2 mm棒材。
實施例8
首先，按重量百分比Sn 5 %,P 6 %,Ni 2 %,Ag 2%,Cu 85%，配制成合金原料。其次，將合金原料置于真空感應加熱爐內(nèi)，在1000 1200°C、小于IOPa的真空度下熔煉、澆鑄成錠。最后，采用熱擠壓成型方法，在450 550°C溫度下，將合金鑄錠制成直徑3 mm棒材。
權利要求
1.一種大功率電機用高銀焊料的替代合金及其制備方法，其特征在于本發(fā)明的替代合金，其組成及重量百分比為 Sn 5 % 7 % P 4 % 6 % Ni I % 2 % Ag I % 5 % Cu 80% 89% 。
2.根據(jù)權利要求I所述的一種大功率電機用高銀焊料的替代合金及其制備方法，其特征在于其組成及重量百分比為 Sn 5 % P 5 % Ni I % Ag 2% Cu 87% 。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的一種大功率電機用高銀焊料的替代合金及其制備方法，其特征在于先將含有5 %的Sn、5 %的P、I %的Ni、2%的Ag、87%的Cu在常溫下均勻混合配制合金原料備用，接著在1000 1200°C、小于IOPa的真空度、真空感應加熱爐里感應熔煉、澆鑄成錠；然后采用熱擠壓成型方法，在450 550°C溫度下，將合金鑄錠制成直徑I 4mm棒材。
全文摘要
一種大功率電機用高銀焊料的替代合金及其制備方法，屬于釬接合金技術領域。本發(fā)明提供一種用其他普通金屬替代貴重金屬原料制備釬接合金，其組成及重量百分比為Sn5％～7％，P4％～6％，Ni1％～2％，Ag1％～5％，Cu80％～89％。本發(fā)明所生產(chǎn)的產(chǎn)品含貴重金屬量極低，改善了釬接合金的流動、耐腐蝕性、潤濕性，提高了連接接頭導電性能、接頭強度，可滿足大功率電機銅部件焊接，具有遠大的市場前景。
文檔編號C22C9/02GK102839294SQ20111017244
公開日2012年12月26日 申請日期2011年6月24日 優(yōu)先權日2011年6月24日
發(fā)明者張福勤, 丁智輝 申請人:株洲南方有色焊材有限公司