[發(fā)明專利]銻合金及銻基復合材料的自釬釬料及制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910220185.6
• 申請日: 2009-11-26
• 公開（公告）號: CN102079018A
• 公開（公告）日: 2011-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 苗恩利
• 申請（專利權(quán)）人: 苗恩利
• 主分類號: B23K35/28
• 分類號: B23K35/28;B23K35/40
• 代理公司: 遼寧沈陽國興專利代理有限公司 21100
• 代理人: 侯景明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種銻合金及銻基復合材料的自釬釬料及制備方法。

背景技術(shù)

目前，用于銻合金及銻基復合材料的釬料主要有Al-Sb系、Al-Mn系、Al-Zn-Sn系(這三種釬料的熔點在450℃-560℃之間)的合金，其缺點是釬料的強度較低，用其釬焊后，接頭的力學性能不佳。釬料中若含有毒性元素Cd，會造成環(huán)境污染，并危害釬料制備人員和釬料使用者的健康，耐蝕性較差，對母材的影響較大。對于Zn-Al系、Zn-AI-Cu系合金，其優(yōu)點是釬料強度較高，耐蝕性能好，并對母材的影響較小，但是由于這些釬料中的Zn元素含量較高，Zn的當量系數(shù)也較高，釬料中易形成-些脆性金屬間化合物，并且Zn含量太高，易導致釬焊過程中在界面處發(fā)生溶蝕現(xiàn)象，降低了接頭的整體力學性能。而且必須采用鑄造的方法鑄成棒狀釬料，鑄造工藝比較復雜，生產(chǎn)率低，在鑄造過程中釬料液在模具內(nèi)的流動性較差，成品率較低，因而制備成本較高，鑄后的釬料表面光潔度較低，釬料表面經(jīng)常附有毛刺，外觀不美觀。現(xiàn)有的釬料制備技術(shù)尚未完全解決上述問題，從而阻礙了釬料技術(shù)的研制和發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種可以提高合金的整體力學及機械性能的銻合金及銻基復合材料的自釬釬料及制備方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明銻合金及銻基復合材料的自釬釬料，它是由Zn、Sn、Bi、Mg、Mn、In和稀土組成，各組份按重量配比分別為：Zn：70.6～83.71％、Sn：5.3～10.4％、Bi：2.0～4.5％、Mg：1.4～5.5％、Mn：0.2～5％、In：0.8～1.8％，稀土0.01～0.1％。

銻合金及銻基復合材料的自釬釬料的制備方法包括如下工藝步驟：

a、將占釬料總重量5.3～10.4％的Sn塊放入坩堝內(nèi)，然后將坩堝置于加熱溫度為200～290℃的加熱爐內(nèi)，待Sn完全熔化后放入占釬料總重量0.2～5％Mn的結(jié)晶塊，保溫10～20分鐘，得Sn-Mn中間合金液；

b、將占釬料總重量2.0～4.5％Bi、1.4～5.5％Mg加入到Sn-Mn中間合金液中，將加熱爐的溫度升高至260～350℃；

c、將占釬料總重量1.4～5.5％Mg、0.8～1.8％In，0.01～0.1％稀土放入上述合金液中，并用石墨棒快速攪拌2～3分鐘，將所得溶液澆鑄成鑄錠，即為銻合金及銻基復合材料的自釬釬料。

本發(fā)明的優(yōu)點在于：本釬料的熔點較低：常用于銻合金及銻基復合材料的鋁銻釬料的熔點在450℃-560℃之間，而本發(fā)明釬料的熔點為342～376℃，釬料的熔點大大降低；釬焊過程中不需要使用釬劑，而常用的鋁銻釬料在焊接前必須用釬劑以去除銻表面的氧化膜。該發(fā)明釬料對銻合金及其復合材料的潤濕性能佳，在銻板表面的潤濕角為20度，同時獲得高強度的接頭，其接頭強度可達到140MPa，采用鋁銻釬料釬焊銻板后接頭的強度為120MPa左右；用本發(fā)明釬焊后，接頭的抗腐蝕性能較佳；該釬料的適用面較廣，可用于純銻、熱處理銻合金、鑄銻、鍛銻、防銹銻、硬銻、超硬銻、高強銻合金、銻超合金、銻基復合材料的釬焊。釬料制作工藝簡單、成本較低，便于大規(guī)模、大批量生產(chǎn)；該制備方法解決了低熔點、易揮發(fā)合金在Zn合金液中的加入難題。

具體實施方式

本發(fā)明的內(nèi)容通過實施例加以詳細描述，但不被實施例所限。

實施例1：

本實施方式中銻合金及銻基復合材料的自釬釬料由Zn、Sn、Bi、Mg、Mn、In和稀土組成，各組份按重量配比分別為：Zn：80.6％(此為余量值，在70.6～83.71％范圍之內(nèi))、Sn：8.4％、Bi：4.2％、Mg：3.5％、Mn：1.8％、In：1.0％，稀土0.5％。銻合金及銻基復合材料的自釬釬料的制備方法為：a、將占釬料總重量8.4％的Sn塊放入坩堝內(nèi)，然后將坩堝置于加熱溫度為200～290℃的加熱爐內(nèi)，待Sn完全熔化后放入占釬料總重量1.8％Mn的結(jié)晶塊，保溫10～20分鐘，得Sn-Mn中間合金液；b、將占釬料總重量4.2％Bi、3.5％Mg加入到Sn-Mn中間合金液中，將加熱爐的溫度升高至260～350℃；c、將占釬料總重量3.5％Mg、1.0％In，0.5％稀土放入上述合金液中，并用石墨棒快速攪拌2～3分鐘，將所得溶液澆鑄成鑄錠，即為銻合金及銻基復合材料的自釬釬料。