專利名稱:一種稀土錫鋁焊料的制作方法
本發(fā)明是軟釬焊料的一種，屬于合金領(lǐng)域。
一般在散熱器、冷卻器制造行業(yè)及電器、電子儀表等制造行業(yè)所應(yīng)用的軟釬焊料采用的50及58-2錫鉛焊料(代號為HLSnPb50焊料和HLSnPb58-2焊料)，這些焊料含錫量為40-50%，一般具有良好的漫流性、潤濕性和填充性等特征。根據(jù)國家錫鉛焊料標(biāo)準(zhǔn)，GB3131-82，其主成份中錫含量為39-41%，銻含量為1.5-2.0%，鋁為余量，其余為雜質(zhì)，但是它熔點較高，達(dá)到230℃，焊接后元件表面不光潔，而且容易變形，焊料雜質(zhì)不易精煉除凈，易使焊接處引起脆裂，而且錫的價格較貴。
本發(fā)明的目的是為了降低焊料價格，同時提高原焊料的焊接性能，包括物理和化學(xué)性能。
本發(fā)明的內(nèi)容是提供一種稀土錫鉛焊料，它含有(重量%)錫17-22%，銻0.5-1.3%、鎘0.8-1.6%、銅0.09-0.7%、鉍5-5.5%、鋁0.5-1%、硅0.03-0.3%、稀土元素鈰0.2-0.6%，余量為鉛及雜質(zhì)。
在配制本焊料時，加入稀土元素后，熔點降低、脫氧、變性、中和、利于雜物排除，銅可降低合金偏析傾向。
上述焊料中最佳配方是(重量%)錫為19.5-21%、銻0.8-1.1%、鎘1.3-1.5%、銅0.2-0.6%、鉍5.1-5.3%、鋁0.7-0.8%、硅0.15-0.3%，稀土元素鈰0.3-0.5%，余量為鉛及雜質(zhì)。
新材料的熔煉方法采用電爐或坩堝爐二種，用甲、乙、丙、丁四種物質(zhì)熔煉而成甲由錫、鉍、鎘三種金屬組成，在溫度為300℃-350℃坩堝爐中熔煉、攪拌均勻，保溫后澆注;
乙由鉛、銻、銅三種金屬組成，在500℃-700℃坩堝爐中熔煉，攪拌均勻，保溫后澆注;
丙由鋁、硅二種金屬在660℃-760℃坩堝爐中熔煉，攪拌均勻，保溫后澆注;
丁是稀土金屬鈰。
然后將四種物質(zhì)在溫度420℃-570℃的電爐或坩堝爐中熔煉，其中丁物質(zhì)采用壓入法注入，攪拌均勻，保溫后澆注入模，可根據(jù)不同規(guī)格要求澆注在銅、鐵二種模具中。
本發(fā)明的稀土錫鉛焊料，熔點為180℃-185℃之間比常用的焊料熔點低，潤濕性好，滲透力強。因此，不僅有減少焊物變形，焊接性能好，表面光潔的效果，而且可以大量節(jié)約錫的材料，降低產(chǎn)品的成本(每噸焊料可降低成本4000元)，經(jīng)濟(jì)效益明顯。
實施例在進(jìn)行本發(fā)明的稀土錫鉛焊料生產(chǎn)時其配制合金的具體操作如下(一)配制甲物質(zhì)的合金前清潔坩堝熔爐、爐底舖一層木炭粒復(fù)蓋層，炭粒直徑小于10毫米，厚15-30毫米，在坩堝予熱至200℃-250℃時，先投錫20%待錫熔化，投入鉍5.1%，鉍熔入，進(jìn)行攪拌，然后投入鎘1.3%，熔入后繼續(xù)攪拌，當(dāng)溫度達(dá)到320℃-350℃時，攪拌均勻恒溫5分鐘加入適量石蠟，最后用0.05%氯化銨精煉除氣，攪拌2-4分鐘，將熔液表面的浮渣扒凈在爐溫達(dá)350C時進(jìn)行不間斷快速澆注。
(二)配制乙物質(zhì)的合金，清爐加復(fù)蓋層同上，爐溫升至200℃-250℃時先投入鉛70%熔化后再投入銻1.1%，加熱升溫至500℃-520℃，銻熔入后攪拌均勻，再投入銅0.6%，升溫至550℃-560℃全部熔入后充分?jǐn)嚢杈鶆?，恒溫十分鐘后降溫，?dāng)溫度降至420℃-450℃時加適量石蠟，再用0.05%氯化銨精煉除氣攪拌，靜置2-4分鐘，將熔液表面雜質(zhì)扒凈在350℃時快速不間斷注入模具。
(三)配制丙物質(zhì)的合金清爐加復(fù)蓋層同上，加溫后先投入鋁0.7%，至760℃鋁熔化再加入硅0.2%，待硅熔入，投入氯化鈉、氯化鉀兩種溶劑，投放量各為總?cè)垡褐亓恐?%，加溫至760℃±2℃時扒渣處理，攪拌並靜止15-20分鐘后澆鑄入模。
(四)總?cè)蹮捛鍫t加復(fù)蓋層同上，升溫至250℃投入甲物質(zhì)，至420℃-450℃時投入乙物質(zhì)，熔化后投入丙物質(zhì)，升溫至570℃-590℃攪拌均勻，用壓入法將0.2-0.6%的稀土元素鈰壓入熔液內(nèi)部待熔成熔液，立即攪拌均勻，熔液降溫至420℃-450℃時加適量石蠟和0.05%氯化銨攪拌均勻，清除浮渣，在溫度為360℃-420℃時快速澆注入模。
權(quán)利要求
1.一種稀土錫鉛焊料，其中含有錫、鉛、銻、鉍、銅元素，其特征在于該焊料的組成(重量%)為錫 17-22銻 0.5-1.3銻 0.8-1.6銅 0.09-0.7鉍 5-5.5稀土元素鈰 0.2-0.6余量為鉛及雜質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的焊料，其特征在于含有(重量%)錫19.5-21銻0.8-1.1鎘1.3-1.5銅0.2-0.6鉍5.1-5.3鋁0.7-0.8硅0.15-0.3稀土元素鈰0.3-0.5。
專利摘要
本發(fā)明是合金中軟釬焊料的一種，它在原來的錫鉛焊料中加入稀土元素及硅、銻、鉍、鎘、銅、鋁等元素代替原58—2錫鉛焊料，具有熔點低、潤濕性好，焊接表面光潔、易排除雜物，減少焊物變形和合金成分的偏析傾向，還可以降低錫的含量20—30％，經(jīng)濟(jì)效益顯著。廣泛應(yīng)用于散熱器及冷卻器行業(yè)及電器電子儀表制造業(yè)。
文檔編號B23K35/26GK87100127SQ87100127
公開日1988年7月20日 申請日期1987年1月7日
發(fā)明者陳達(dá)元, 范順鰲 申請人:天臺縣焊接材料廠導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan