[發(fā)明專利]一種含銅及其合金的中溫釬料

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410501536.1
• 申請日: 2014-09-27
• 公開（公告）號: CN104339099A
• 公開（公告）日: 2015-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周軍狄
• 申請（專利權(quán)）人: 寧波銀馬焊材科技有限公司
• 主分類號: B23K35/30
• 分類號: B23K35/30;B23K35/40
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及釬焊材料領(lǐng)域，具體涉及一種大量用于制冷行業(yè)的含銅及其合金的中溫釬料。?

背景技術(shù)

?????隨著電子信息產(chǎn)業(yè)、家電、汽車和制冷等行業(yè)發(fā)展，釬焊技術(shù)在這些行業(yè)中越來越重要，并且對釬料的需求量越來越大。釬料按合金系統(tǒng)可以分為銀基、銅基、鋁基、錳基等十多類，銅基釬料在釬料中占有很大的比例，在一些要求較高的銅合金部件的釬焊過程中需要含銀含量較高的銅基材料，但是目前白銀作為貴金屬價(jià)格一直在上漲，因此企業(yè)在謀求利益時(shí)需要降低含銀量。?

目前也有一些銀含量較少的銅基釬料，如含銀5%的BCu89PAg銅基釬料、含銀2%的BCu91PAg銅基釬料等，這些銅基釬料雖然價(jià)格較低，但熔化溫度較高，釬焊工藝性能及釬焊接頭的機(jī)械強(qiáng)度均達(dá)不到使用要求，無法滿足客戶的要求。?

中國專利號201010588473.X公開了名稱為“一種用于電子器件封焊的低銀電真空釬料”的專利，它在常規(guī)的銀銅釬料中添加了錫、錮和鎳，降低了銀含量，且降低了熔點(diǎn)，可替代BAg72Cu釬料，但其錫、錮和鎳的添加量較高。?

中國專利號200610161439.8公開了名稱為“一種含嫁、錮和飾的銅磷銀釬料”的專利，它在常規(guī)的銀銅磷釬料中添加了嫁,錮和飾，降低了銀含量，且降低了熔點(diǎn)，但其嫁?,錮和飾添加量較高，磷的比例也較高。?

在另一方面，釬料根據(jù)其熔化溫度又可以劃分為軟釬料和硬釬料。釬料液相線低于450℃的稱為軟釬料，液相線高于?450℃的稱為硬釬料，在一些材料連接過程中采用軟釬料，但是采用軟釬料釬焊接頭強(qiáng)度和使用工作溫度不能滿足要求；而采用硬釬料釬焊，可以達(dá)到所需的釬焊強(qiáng)度，但是由于硬釬料的物理結(jié)構(gòu)及理化特性受溫度影響頗為敏感，使得材質(zhì)的抗拉性、抗剪性削弱，在釬焊中引發(fā)焊裂或產(chǎn)生氣孔，降低了封焊效果。?

綜上所述，如何提供一種融化溫度適宜、釬焊強(qiáng)度高、封焊效果好的銅基中溫釬料，是本領(lǐng)域技術(shù)人員急需解決的技術(shù)難題。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種含銅及其合金的中溫釬料，各成分配比適宜，解決了上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷。?

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：一種含銅及其合金的中溫釬料，包括按如下重量百分比組成的各組分：銀為1-5wt%?，磷為5-8wt%，錫為1-6wt%，硅為0.1-2.5wt%，鈰為0.01-0.1wt%，余量為銅。?

作為優(yōu)選，本發(fā)明包括按如下重量百分比組成的各組分：銀為1-4.5wt%，磷為6-7.5wt%，錫為2-5wt%，硅為1-2wt%，鈰為0.02-0.1wt%，余量為銅。?

作為優(yōu)選，本發(fā)明包括按如下重量百分比組成的各組分：銀為3.9wt%，磷6.5wt%，錫2wt%，硅1.5wt%，鈰0.08wt%，余量為銅。?

一種制備含銅及其合金的中溫釬料的方法，包括如下步驟：?

1）將組分量的銀、銅和銅磷合金放入石墨坩堝，升溫加熱，加覆蓋劑；所述的覆蓋劑為草木灰、谷殼灰、木炭中任意一種或者幾種的混合；

2）待加熱至金屬焙化形成釬料液，攪拌，靜置10～20min后，清除表層氧化物，再加組分量的銅鈰合金，繼續(xù)加熱，攪拌均勻后加入覆蓋劑；

3）靜置步驟2）所得的釬料液10～20min，繼續(xù)加組分量的銅錫合金，邊加熱溶化邊攪拌，加入覆蓋劑后靜置10～20min；

4）最后加入銅硅合金，一邊添加一邊攪拌，靜置10～20min后，清除表層氧化物，停止加熱；

5）取步驟4）所得的釬料液，連鑄成長錠，拋光，擠壓，拉拔成型。

本發(fā)明中通過添加錫來改變釬料的熔點(diǎn)，根據(jù)合金元素對釬料熔化特性、以及釬焊接頭力學(xué)性能的影響，并對釬焊接頭的微觀組織進(jìn)行了觀察和分析，通過差熱分析，表明釬料合金當(dāng)中錫含量的增加，釬料的熔點(diǎn)會(huì)隨之降低，同時(shí)由于粘度與液態(tài)金屬的過熱度成反比，當(dāng)釬焊溫度一定時(shí)，金屬的熔化溫度降低，則液態(tài)金屬的過熱度增大，將引起金屬粘度降低，流動(dòng)性增強(qiáng)，因而錫的存在從另一方面改善了釬料的鋪展性能。?

本發(fā)明中的化學(xué)元素硅在降低熔點(diǎn)的情況下另一方面起到了抑制劑的作用，由于在加熱過程中，容易使磷揮發(fā)而導(dǎo)致磷含量的損失，同時(shí)磷本身的著火點(diǎn)較低，在制備的過程中，硅的加入使得有效的抑制了在釬焊過程中磷的揮發(fā)和飛濺，使用更為安全且提高了使用效率。本發(fā)明中的稀土元素鈰細(xì)化了釬料的組織結(jié)構(gòu)，加速了銅基釬料的合金化，提高了釬料的過冷度，減小了固液相溫度區(qū)間，鈰以稀土相形式富集在晶界處，起到強(qiáng)化晶界，細(xì)化釬料的組織的作用，改善了釬料的加工性能。?