一種含錳、錫的多元銀釬料及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種含錳、錫等元素的多元銀釬料及其制備方法，適用于不銹鋼和紫 銅、黃銅等銅合金的釬焊，屬于一種中溫釬焊材料。
【背景技術】
[0002] 在進行銅及銅合金與鐵等黑色金屬及其合金的釬焊時，考慮到釬料對釬焊母材 的潤濕性及釬焊接頭相關的力學性能，人們大都選用銀釬料。如常見的BAg45CuZnCd、 BAg45CuZn，廣泛用于釬焊紫銅、黃銅與不銹鋼的釬焊，具有較低的熔化溫度，釬焊過程中的 能耗低。但隨著貴金屬原材料價格的不斷上漲，造成使用高銀釬料來釬焊的廠家面臨巨大 的成本壓力。但如果簡單降低釬料銀含量，則釬料熔化溫度較高，如BAg21CuZn釬料熔化溫 度一般在 670-850 °C。
[0003] -些企業(yè)通過增加Cd的含量來降低銀含量，Cd的加入，大幅度降低了釬料的熔 化溫度，提升了釬焊性能，較好地降低了銀含量，曾經一度被廣泛試驗，但Cd本身是有毒元 素，不利于操作者的健康且對環(huán)境存在污染，不符合歐盟R〇HS指令，隨著人們對環(huán)保的愈 加重視，逐漸被其他無害元素所取代。
[0004] 根據(jù)現(xiàn)有的研宄結果表明，其他單一元素的加入不足以與Cd相比，如 Ag-Cu-Zn-Sn釬料中Sn的加入可有效提高流動性、潤濕性，降低固、液相線溫度，減小熔化 區(qū)間，但其可加工性往往較差；Ag-Cu-Zn-In釬料中In的加入可以降低固、液相線溫度，減 小熔化區(qū)間，提高流動性，但其本身在銀、銅中的固溶度較小且價格較高；人們開始重點開 發(fā)多元合金體系的銀釬料用于取代含鎘銀釬料的使用。但多元素添加往往由于元素相互間 作用及加入量的影響，導致釬料本身強度不足，影響了生產應用。

【發(fā)明內容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術中存在的上述不足，而提供一種含銀量在21%左 右的銀釬料及其制備方法，不含鎘元素，釬料熔化溫度較多，釬料強度高的多元銀釬料用于 釬焊紫銅、黃銅與不銹鋼。
[0006] 本發(fā)明解決上述技術問題問題所采用的技術方案包括：一種含錳、錫的多元銀釬 料，它由Ag、Cu、Sn、Mn、Ni和Zn組成，所述各組分的重量百分比分別為：Ag: 19~22. 5wt. %， Zn:28~36wt. %，；Cu:36~40wt. %;Sn:1. 0~3.Owt.%，Mn:3. 5~6. 5wt.%，Ni:0? 5~2.Owt. %，微 量元素R:〇. 〇l~〇. 3wt. %，微量元素R是由鑭、鋪、娃中的一種或一種以上組成。
[0007] 本發(fā)明所述各組分的重量百分比分別為：Ag:20~22wt.%，Zn:30~35wt. %， Cu：36~40wt.%,Sn：1. 5~2. 5wt.%,Mn：4. 0~6.Owt.%,Ni：0. 5~1. 5wt. %,微量元素R: 0. 01~0.lwt. %，微量元素R是由鑭、鈰、硅中的一種或一種以上組成。
[0008] 本發(fā)明所述各組分的重量百分比分別為：20. 7wt. %的Ag，38wt. %的Cu，2wt. %的 Sn，6wt. % 的Mn，1.Owt. % 的Ni，0? 03wt. % 的R，余量為Zn。
[0009] 本發(fā)明解決上述技術問題問題所采用的技術方案還包括上述多元銀釬料的制備 方法，采用中頻熔煉爐進行熔煉、澆鑄，熔煉時各組分依次按照Ag、Cu、Ni、Sn、Mn、Zn、Cu-R合金順序加入熔煉，再通過澆鑄、鋸剝、擠壓、拉拔、成型、清洗工藝制備而成。
[0010] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點和效果：1、可用于取代BAg45CuZnCd、 BAg45CuZnCd銀釬料，明顯降低了白銀含量百分比24個百分點，且性能指標參數(shù)與 BAg45CuZn、BAg45CuZnCd接近，擁有良好的性價比；2、釬焊紫銅、黃銅與不銹鋼時具有優(yōu)良 的機械性能，經客戶使用后反饋釬焊工藝性能優(yōu)良，質量穩(wěn)定，工藝性能指標與BAg45CuZn、 BAg45CuZnCd銀釬料相當；3、該釬料的加工塑性較好，可加工成各種規(guī)格、尺寸的焊條、焊 絲、焊環(huán)、薄帶、焊片等；4、該產品熔化溫度為700~770°C。
[0011] 本發(fā)明中Sn的加入可有效提高流動性、潤濕性，降低固、液相線溫度，減小熔化區(qū) 間，Mn能夠提高釬料的高溫強度，同時可降低釬料合金的固液相線溫度、改善潤濕性能，釬 焊時具有二次脫氧的功能。Ni的添加可增加釬料對不銹鋼的潤濕性和釬焊接頭的強度。少 量Si的添加，能有效抑制Zn蒸氣的揮發(fā)，在熔煉時減少Zn的損耗，同時控制釬料的潤濕鋪 展能力。鑭、鈰元素的添加可細化釬料組織，改善釬料深加工性能。
[0012] 由Ag-Cu-Zn三元相圖可得到，本產品主要成分Ag、Cu、Zn落于|3相的范圍內，具 有較好的加工特性，添加的微量R可細化釬料合金的組織，進一步改善釬料的力學性能，提 高釬焊接頭的強度和韌性，并通過比例控制調節(jié)釬料的潤濕性能。
【附圖說明】
[0013] 圖1是本發(fā)明實施例的Ag-Cu-Zn三元相圖。
【具體實施方式】
[0014] 1)本發(fā)明中的銀釬料使用白銀IC-Ag99.99、一號標準銅、國標Zn99.995、DJMnD、 Sn99. 95AA、Ni99. 96和Cu-R合金，按上述配比，采用常規(guī)中頻熔煉爐進行熔煉、澆鑄，熔煉 時各組分依次按照Ag、Cu、Ni、Sn、Mn、Zn、Cu-R合金順序加入熔煉，再通過澆鑄、鋸剝、擠壓、 拉拔、成型、清洗等工藝制備而成。銅-微量元素合金（Cu-R合金)在熔煉前先按照配比通過 現(xiàn)有技術準備好并在最后添加，由于微量元素R通過Cu-R合金方式加入，使得熔煉后微量 元素R的損耗大幅降低，微量元素R的含量相對穩(wěn)定，提高了產品的質量。所得到的釬料熔 化溫度范圍為700~770°C，可加工成各種規(guī)格、尺寸的焊條、焊絲、焊環(huán)、薄帶、焊片等釬料； 配合銀釬劑，在紫銅、黃銅和不銹鋼上釬焊潤濕性好、流動性好，具有較高的機械性能，可應 用于紫銅、黃銅和不銹鋼的釬焊。
[0015] 本發(fā)明的一種含錳、錫的多元銀釬料，產品不含鎘、含貴金屬總量低、成本低，釬 焊紫銅、黃銅及不銹鋼的接頭強度高、鋪展性好、工藝性能良好，主要技術指標與銀釬料 BAg45CuZn、BAg45CuZnCd相近，可取代其在釬焊紫銅、黃銅、其他銅合金與不銹鋼產品中的 應用。下面通過實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明，以下實施例是對本發(fā)明的解釋而本 發(fā)明并不局限于以下實施例。
[0016]各實施例中的具體參數(shù)參見表1-表4,表1為本發(fā)明實施例1至實施例6相關數(shù) 據(jù)表，表2為本發(fā)明實施例7至實施例12相關數(shù)據(jù)表，表3為本發(fā)明實施例13至實施例18 相關數(shù)據(jù)表，表4為本發(fā)明實施例19至實施例24相關數(shù)據(jù)表，各表具體如下。
[0017]表1-實施例1至實施例6相關數(shù)據(jù)表
本發(fā)明的配方設計合理，生產成本低，性價比高，釬焊紫銅、黃銅和不銹鋼時，潤濕性、 流動性好，釬焊接頭表面光潔，機械強度高，釬焊工藝性能優(yōu)良，釬焊溫度較低。
[0018] 雖然本發(fā)明已以實施例公開如上，但其并非用以限定本發(fā)明的保護范圍，任何熟 悉該項技術的技術人員，在不脫離本發(fā)明的構思和范圍內所作的更動與潤飾，均應屬于本 發(fā)明的保護范圍。
【主權項】
1. 一種含錳、錫的多元銀釬料，其特征是由銀、銅、錫、錳、鎳、鋅和微量金屬組成，所述 各組分的重量百分比分別為：19~22. 5重量百分比的銀，36~40重量百分比的銅，28~36重量 百分比的鋅，I.O~3.O重量百分比的錫，3. 5~6. 5重量百分比的錳，0. 5~2.O重量百分比的 鎳，0. 01~0. 3重量百分比的微量金屬，所述微量金屬由鑭、鈰、硅中的一種或多種組成。2. 根據(jù)權利要求1所述的含錳、錫的多元銀釬料，其特征是：所述各組分的重量百分比 分別為：20~22重量百分比的銀，36~40重量百分比的銅，30~35重量百分比的鋅，1. 5~2. 5 重量百分比的錫，4~6重量百分比的錳，0. 5~1. 5重量百分比的鎳，0. 01~0. 1重量百分比的 微量金屬。3. 根據(jù)權利要求1或2所述的含錳、錫的多元銀釬料的制備方法，其特征是：采用中頻 熔煉爐進行熔煉、澆鑄，熔煉時各組分依次按照銀、銅、鎳、錫、錳、鋅和銅-微量元素合金順 序加入熔煉，再通過澆鑄、鋸剝、擠壓、拉拔、成型、清洗工藝制備而成。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種含錳、錫的多元銀釬料，它由Ag、Cu、Sn、Mn、Ni和Zn組成，所述各組分的重量百分比分別為：Ag：19~22.5wt.%，Zn：28~36wt.%，Cu：36~40wt.%，Sn：1.0~3.0wt.%，Mn：3.5~6.5wt.%，Ni：0.5~2.0wt.%，微量元素R：0.01~0.3wt.%，微量元素R是由鑭、鈰、硅中的一種或一種以上組成。本發(fā)明還包括上述多元銀釬料的制備方法，采用中頻熔煉爐進行熔煉、澆鑄，熔煉時各組分依次按照Ag、Cu、Ni、Sn、Mn、Zn、Cu-R合金順序加入熔煉，再通過澆鑄、鋸剝、擠壓、拉拔、成型、清洗工藝制備而成。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點和效果：1、可用于取代BAg45CuZnCd、BAg45CuZnCd銀釬料，明顯降低白銀含量且性能指標參數(shù)與BAg45CuZn、BAg45CuZnCd接近，擁有良好的性價比；2、釬焊紫銅、黃銅與不銹鋼時具有優(yōu)良的機械性能；3、該釬料的加工塑性較好；4、該產品熔化溫度為700~770℃。
【IPC分類】B23K35/40, B23K35/24
【公開號】CN104923938
【申請?zhí)枴緾N201510221542
【發(fā)明人】余丁坤, 方健, 黃世盛, 陳融, 卜永周, 計興鑫
【申請人】杭州華光焊接新材料股份有限公司
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年5月5日