[發明專利]含銦和硅的無鎘銀釬料

無效

• 申請號: 200810062338.4
• 申請日: 2008-05-09
• 公開（公告）號: CN101279407A
• 公開（公告）日: 2008-10-08
• 發明（設計）人: 金李梅;王曉蓉;舒俊勝;劉靜;余丁坤
• 申請（專利權）人: 金李梅
• 主分類號: B23K35/30
• 分類號: B23K35/30
• 代理公司: 杭州天欣專利事務所
• 代理人: 陳紅

技術領域：

本發明涉及一種含銦和硅的無鎘銀釬料，適用于銅與銅合金、硬質合金、不銹鋼管件等工件的釬焊，屬于中溫釬焊材料領域。

背景技術：

針對歐盟RoHS指令的限制，用于制冷、機械、機電、電器、儀器儀表、閥門管件等行業釬焊的BAg40CuZnCd、BAg45CuZnCd、BAg50CuZnCd等含鎘銀釬料將逐漸被禁用或替代。這些含鎘銀釬料中的有害元素鎘(Cd)，危害操作工人的身體健康以及污染環境。同時這些釬料中都含有較高的貴金屬白銀，由于貴金屬白銀資源有限，價格越來越昂貴。因此研究開發出一種既符合歐盟RoHS指令要求，又具有相當釬焊性能，熔化溫度合適，含銀量較低的含銦和硅的無鎘銀釬料來替代BAg40CuZnCd、BAg45CuZnCd、BAg50CuZnCd等含鎘銀釬料，既可節約國家有限的貴金屬白銀資源，降低成本，又可保護操作員工的身體健康及消除對生態環境的污染。從而具有重大的經濟效益和社會效益。

發明內容：

本發明的目的是克服現有技術中所存在的上述不足，提供一種能在釬焊過程中和釬焊后在釬焊部位完全沒有有毒元素鎘的、釬焊性能優良，并且與BAg40CuZnCd、BAg45CuZnCd、BAg45CuZn等銀釬料綜合性能相當的，含銀量又較低的釬焊材料。

本發明主要解決下述兩個關鍵技術問題：1)研發出無鎘的、綜合性能與BAg40CuZnCd、BAg45CuZnCd、BAg45CuZn等銀釬料相當，可替代BAg40CuZnCd、BAg45CuZnCd、BAg45CuZn等銀釬料，通過對“含銦和硅的無鎘銀釬料”化學成分的優化，得到了對母材潤濕性、鋪展性優良、焊縫力學性能(σ_b、τ)好的銀釬料；2)在無鎘銀釬料中加入適量的銦(In)，主要用來降低釬料合金(Ag-Cu-Zn)的熔點，同時改善釬料在銅、銅合金、硬質合金及不銹鋼上的潤濕性、鋪展性，同時加入硅(Si)與微量合金元素，主要用來細化無鎘銀釬料的晶粒和組織，增加釬料的塑性，焊后提高釬焊接頭的機械強度和耐腐蝕性。

本實發明解決上述技術問題所采用的技術方案是：一種含銦和硅的無鎘銀釬料，其特征在于：該釬料的組成及含量按重量百分比計為：銅：36％～40％，鋅：25％～35％，銦：0.5％～4.5％，硅：0.01％～0.5％，微量合金元素：0.001～0.1％，余量為銀，其中，微量合金元素為Ni、Mn、Sb、Zr、B、Ce、La等合金元素中的一種或多種。該無鎘銀釬料的熔化溫度為640℃～760℃(參考值)，配合FB102釬劑使用，可用于銅與銅合金、硬質合金、不銹鋼管件等工件的釬焊，釬焊接頭的機械強度可達σ_b＝190～390MPa，τ＝180～290MPa。

本發明可根據生產需要將硅和微量合金元素預先熔煉制成中間合金，然后加入銀-銅-鋅合金進行熔煉，再通過澆注、、擠壓、拉拔、成型、清洗得到釬焊材料。

本發明具有以下技術特點：1)新發明的“含銦和硅的無鎘銀釬料”與BAg40CuZnCd、BAg45CuZnCd、BAg45CuZn等銀釬料相比明顯減少了貴金屬白銀的用量，節約了有限的貴金屬白銀資源，同時極大地降低了客戶的使用成本；2)去除了有害元素鎘，并且釬焊銅與銅合金、硬質合金、不銹鋼管件等工件后焊縫接頭機械強度高，焊縫致密、表面光潔，完全能取代BAg40CuZnCd、BAg45CuZnCd、BAg45CuZn等銀釬料。

具體實施方式：

根據本發明的“含銦和硅的無鎘銀釬料”的重量配方比來具體敘述本發明的具體實施方式。

實施例1：

按合金的重量百分數配比，其成分組成為：銅：36％，鋅：27％，銦：1.0％，硅：0.05％，微量合金元素：0.01％，其余為銀。

上述成分配比得到的無鎘銀釬料固相線溫度在645℃左右(參考值)、液相線溫度在750℃左右(參考值)，配合FB102釬劑，釬料在銅與銅合金、硬質合金、不銹鋼上的潤濕性好、鋪展性好、流動性好，潤濕角在1°～5°；釬焊母材為下列組合時的接頭強度見括號內數據：紫銅—銅合金(σ_b＝215～240MPa，τ＝180～200MPa)、紫銅或銅合金—不銹鋼(σ_b＝320～340MPa，τ＝220～240MPa)、不銹鋼—不銹鋼(σ_b＝350～370MPa，τ＝260～290MPa)。

實施例2：

按合金的重量百分數配比，其成分組成為：銅：38％，鋅：28％，銦：1.5％，硅：0.1％，微量合金元素：0.03％，其余為銀。