[發明專利]一種低銀銅基釬料及其制備方法

有效

• 申請號: 201310673027.2
• 申請日: 2013-12-12
• 公開（公告）號: CN103624418A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 余丁坤;陳融;黃世盛;郭志剛;李艷
• 申請（專利權）人: 杭州華光焊接新材料股份有限公司
• 主分類號: B23K35/30
• 分類號: B23K35/30;B23K35/40
• 代理公司: 杭州天欣專利事務所 33209
• 代理人: 董力平

技術領域

本發明涉及一種低銀銅基釬料及其制備方法，適用于電機、機械等行業的釬焊，屬于釬焊材料領域。

背景技術

近年來，由于市場競爭的不斷激烈和有限的貴金屬資源，對常用于機械、電機等行業的釬焊材料提出了“降低成本、減少貴金屬白銀用量”的要求，為代替在電機行業常見的含銀15%的BCu80AgP，要求釬料生產廠家開發出新的含銀量較低的釬焊材料。

目前市場上常見的銀含量較少的銅磷釬料，如含銀5%的BCu89PAg銅磷釬料、含銀2%的BCu91PAg銅磷釬料等，這些銅磷釬料雖然價格較低，但釬焊接頭的耐腐蝕性能、抗疲勞性能等均達不到使用要求，在電機上釬焊時達不到BCu80AgP的使用效果，因此無法滿足客戶的要求。

現在也有一些性能相對較好的釬料，如公開日為2010年07月28日，公開號為CN101786208A的中國專利中，公開了一種新型活性銅磷釬料，該釬料中雖然Ag的含量較低，但其釬焊電機后蠕變強度相對不足，難以完全替代BCu80AgP銅磷釬料。

綜上所述，目前還沒有一種配方設計合理，適合用于電機釬焊的低銀銅磷釬料。現有低銀銅磷釬料的固相線與液相線溫度區間太大，而高銀銅磷釬料銀含量偏高、生產和使用成本高，將逐漸不能滿足電機上釬焊中使用需求，從而阻礙了電機行業中釬料的發展。

另一方面，行業內對含Sn銅基釬料的熔煉易發生Sn的偏析，造成含Sn的銅基釬料成分控制不佳，導致釬料性能不足，迫切需要開發出一種能夠避免Sn偏析的熔煉制備工藝。

中國專利號200510023129.5公開了名稱為“一種銅基釬焊合金”的專利，它在常規的銅基釬焊合金（即銅基釬料）中選擇性加入錳、鋅、銀、鎳、硅、錫、鋁、鋰、稀土，焊接工藝性能與銀釬料相近，且成本比通用的銀釬料低1倍以上；但該釬焊合金不能代替在電機行業常見的含銀15%的BCu80AgP，專利中也并未提及解決Sn偏析問題的方案，沒有克服現有技術中的上述缺陷。

中國專利號200710102635.2公開了名稱為“含錫和鎳的銅-磷釬焊合金”的專利，它除了傳統的銅-磷釬焊合金構成元素外，還包含錫（Sn）和鎳（Ni），抗拉強度更好，而且不含銀元素，工作溫度降低、釬焊可在低溫下操作，減少基了材的氧化作用及形變，成本降低；但該釬焊合金不能代替在電機行業常見的含銀15%的BCu80AgP，專利中也并未提及解決Sn偏析問題的方案，沒有克服現有技術中的上述缺陷。

中國專利號200910097437.0公開了名稱為“一種低銀銅基中溫釬料”的專利，它在銅基釬料中添加了P?、In、?Ni、?Ga，且Ag含量僅為1.8%-5%，可完全取代BAg25CuZnSn銀釬料用于制冷、機械、機電、電器、儀器儀表、閥門管件等行業的釬焊；但該釬料不能代替在電機行業常見的含銀15%的BCu80AgP，配方中也不含Sn，沒有克服現有技術中的上述缺陷。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中存在的上述不足，而提供一種配方設計合理、價格低、性價比高、熔化溫度范圍窄、接頭性能優異的低銀銅基釬料。

本發明解決上述問題所采用的技術方案是：該低銀銅基釬料含有Ag、Cu和P，其特征在于：還添加了Sn、Ni和稀土；所述的低銀銅基釬料各組分重量百分比為：1.5-2.5%的Ag，5.5-6.6%的P，5-7?%的Sn，1.0-2.5%的Ni，稀土≤0.05%，余量為Cu。

本發明優選所述的低銀銅基釬料各組分重量百分比為：1.8-2.2%的Ag，5.8-6.4%的P，5.5-6.5?%的Sn，1.5-2.0%的Ni，稀土≤0.03%，余量為Cu。

本發明更優選所述的低銀銅基釬料各組分重量百分比為：2.0%的Ag，6.1%的P，6.0?%的Sn，1.7%的Ni，0.02%的稀土，余量為Cu。

本發明的釬料以Ag-Cu-P為基體，Cu為余量，其他各成分及含量通過以下方式確定：

Ag：通過綜合考慮性能及成本要求，選擇Ag含量范圍為1.5~2.5%；