[發(fā)明專利]銅磷銀合金態(tài)絲狀釬料及其制備方法

無效

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• 申請日: 2010-12-31
• 公開（公告）號: CN102554501A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設計）人: 金凱;趙儀;章明溪
• 申請（專利權）人: 北京有色金屬與稀土應用研究所
• 主分類號: B23K35/30
• 分類號: B23K35/30;C22C9/00;C22C1/02
• 代理公司: 北京北新智誠知識產(chǎn)權代理有限公司 11100
• 代理人: 朱麗華

技術領域

本發(fā)明涉及一種釬焊材料，尤其涉及一種銅磷銀(CuPAg)三元合金絲狀釬料及其制備方法。

背景技術

銅磷釬料由于工藝性能好，價格低，在釬焊銅和銅合金方面得到廣泛的應用。

磷在銅中起兩種作用：能顯著降低銅的熔點。當P的質(zhì)量百分比為8.4％時，銅與磷形成熔化溫度為714℃的低熔點共晶，其組織由Cu+Cu3P組成。Cu3P為脆性相。隨著銅的含磷量增加，Cu3P相增多，超過共晶成分的銅磷合金由于太脆而無實用價值。Cu3P相給銅磷釬料帶來脆性，它的韌性比銀基釬料差得多，只能在熱態(tài)下擠壓或軋制。磷的另一種功能是空氣中釬焊銅時起自釬劑作用。

對于一些高性能應用的場合(如航空專用材料的焊接)，對于釬焊材料在釬焊銅和銅合金方面的熔化溫度和韌性都有其特殊的要求，目前的銅磷釬料無法滿足這種高尖端的需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種銅磷銀(CuPAg)合金及其制備方法，該銅磷銀(CuPAg)合金可以作為制造具有較優(yōu)秀品質(zhì)的絲狀釬料的原材料，其具有較優(yōu)秀的釬料品質(zhì)，使成品CuPAg合金絲狀釬料相對熔點低、韌性好，能夠滿足高性能應用場合的性能要求。

為實現(xiàn)上目的，本發(fā)明采取以下設計方案：

一種銅磷銀合金，其特征在于成分組成及質(zhì)量百分比為：P，4.50-5.50％；銀，14.0-16.0％％；銅，余量。

優(yōu)選的成分組成及質(zhì)量百分比為：P，4.80-5.30％；銀，14.50-15.50％；銅，余量。

所述銅磷銀合金的制備方法步驟如下：

a)按上述的銅磷銀合金成分組成及配比選用爐料，將爐料依次放入中頻感應爐中進行熔煉，同時充入氮氣保護，至全部熔化；

b)對鑄錠模具清潔處理，將銅磷銀合金的熔化液進行鑄錠澆鑄，溫度控制在800-850℃；

c)對鑄錠進行扒皮，使鑄錠表面光滑；將澆鑄帽口去掉2-3cm，直至確保沒有縮孔；

d)鑄錠退火，設定溫度為530℃，達到設定溫度后保溫3小時；退火過程中始終進行抗氧化保護。

熔煉時充入氮氣的氣流量為0.1-0.2MPa。

退火過程中進行的抗氧化保護是始終吹氮氣，或加入木炭加熱，或使用煤氣爐加熱。

所述的爐料是由全部單純原材料，或是部分單純原材料與中間合金搭配后滿足上述的銅磷銀合金的配比關系。

本發(fā)明的另一目的是提供一種銅磷銀(CuPAg)合金絲狀釬料及其制備方法，成品釬料具有較優(yōu)秀的釬料品質(zhì)，與現(xiàn)有同類釬料比熔點低、韌性好，能夠滿足高性能應用場合的焊接要求。由該方法制備的CuPAg合金絲狀釬料可以進一步降低釬料的熔化溫度和改進其韌性。

為實現(xiàn)上目的，本發(fā)明采取以下設計方案：

一種銅磷銀合金態(tài)絲狀釬料，由上述的銅磷銀合金制得。

一種銅磷銀合金態(tài)絲狀釬料的制備方法，首先按上述的銅磷銀合金，繼續(xù)下列步驟：

e)用多孔擠壓模擠壓，其中，擠壓墊放置到擠壓機保溫套上并對保溫套進行加熱，設定溫度為430℃，同時加熱擠壓墊；擠壓模具的加熱溫度為450℃～550℃，得到均勻的絲材；

f)加壓后的絲用15％硫酸洗液進行酸洗；

g)拉絲模加熱備用，拉絲模加熱備用，先用對焊機將上述得到的銅磷銀合金態(tài)絲材抻出尖部以用于穿模，再進一步拉絲；

h)將上步驟得到的絲材較直處理，最終得到成品。

拉絲過程用塊狀肥皂或熱肥皂液對被處理的銅磷銀合金絲進行潤滑。對得到的成品銅磷銀合金態(tài)絲狀釬料進行酸洗，繼而用洗液滾洗→水洗→乙醇脫水→吹干。

本發(fā)明的優(yōu)點是：

(1)用本發(fā)明銅磷銀合金制得的合金態(tài)絲狀釬料不僅可以進一步降低銅磷類合金的熔化溫度，在韌性方面亦得到較大的改善。

(2)本發(fā)明采用特殊工藝方法，克服了材料本身的難加工性；有效減少了金屬在熔煉過程中的氧化，改善了鑄錠內(nèi)部組織，對產(chǎn)品質(zhì)量有顯著提高。鑄錠的機加工處理過程，減少了氧化皮對成品的不利影響。

(3)本發(fā)明焊接強度高，性能穩(wěn)定。

(4)本發(fā)明制得的合金態(tài)絲狀釬料熔化溫度為645-800℃之間，極適于銅和銅合金的釬焊，釬焊的力學性能良好，不易開裂。

具體實施方式

本發(fā)明銅磷銀合金的成分組成及質(zhì)量百分比為：P，4.50-5.50％；銀，14.0-16.0％；銅，余量。優(yōu)選的方案是：P，4.80-5.30％；銀，14.50-15.50％；銅，余量。