[發明專利]一種復合釬焊材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201610784642.4
• 申請日: 2016-08-30
• 公開（公告）號: CN106271202B
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發明（設計）人: 孫瑞濤;史秀梅;張國清;章明溪;陳立建;黃曉猛
• 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
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司 11100
• 代理人: 劉茵

一種復合釬焊材料及其制備方法，復合釬焊材料斷面結構呈典型的三明治型結構，兩邊合金為銀銅錫，成分質量百分比為：Ag，55～65％；Cu，27?35％；Sn，8?15％；中間層為高純銀。制備方法：采用真空熔煉的AgCuSn，軋制到所需厚度，線切割成兩塊同樣大小的板材，砂紙打磨表面，酒精清洗干凈，冷風吹干；而后與同樣處理的Ag板，采用熱壓擴散連接的方法復合在一起，再通過軋制的方法制備0.02～0.5mm的箔材。該材料釬焊性能良好，可用作電真空焊料，焊接銅、鎳、鋼、可伐合金等同類或異種金屬的構件和零件。

技術領域

本發明涉及復合材料的成形加工領域，尤其涉及一種銀銅錫合金-銀復合釬焊材料及其制備方法。

背景技術

熔流溫度在600～700℃范圍的釬料是電真空器件焊接的末級釬料，該溫度范圍的釬料種類繁多，但是用于電真空器件最常見的是銀銅錫、銀銅銦和銀銅磷。其中，AgCuSn釬料主要用作電真空焊料，釬接銅、鎳、鋼、可伐合金等同類或異種金屬的構件和零件。但該合金塑性差，加工易開裂，加工成片材不易，焊接后焊接層也是塑性差，易開裂。

金屬(合金)片材復合材料生產方法一般有復合軋制法、擠壓法、爆炸復合法、釬焊法。軋制復合的缺點是復合層的精度難于控制，由于要經過中間退火，不能獲得極薄復合包覆層；擠壓法界面為機械結合，結合強度低；爆炸法操作難度大，不易控制。

發明內容

針對上述現有技術中存在的問題，本發明提供一種夾層式復合釬焊材料及制備方法。該復合材料釬焊時，外層AgCuSn熔化鋪展，中間的銀片不受影響，留在母材的中間，形成一層受力緩沖帶，會在釬縫中形成框架結構，能提高釬料的填縫能力，降低釬焊殘余應力提高焊接的性能。其制備工藝保證了復合材料層間結合牢固，釬焊過程中不會發生片層剝離。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種復合釬焊材料，該材料為三層層疊結構；其中，銀銅錫合金材料作為兩個外層，合金成分質量百分比為：Ag 55～65％，Cu 27-35％，Sn 8-15％；中間層為高純銀。

如上所述的復合釬焊材料，優選地，所述銀銅錫合金層與高純銀層的厚度比為1∶(1～2)。

如上所述的復合釬焊材料，優選地，所述復合釬焊材料的厚度為0.02～0.5mm。

另一方面，本發明提供一種復合釬焊材料的制備方法，其工藝步驟如下：

a)真空熔煉制得銀銅錫鑄錠，成分質量百分比為：Ag 55～65％，Cu 27-35％，Sn8-15％；

b)銀銅錫鑄錠固溶處理：400-550℃，保溫2-4小時，水淬；

c)銀銅錫鑄錠軋制：冷軋成板材至厚度為1～2mm；

d)切割：將銀銅錫板和純銀板切割至合適的尺寸；

e)預處理：將切割好的銀銅錫板和純銀板砂紙打磨表面，酒精清洗干凈，冷風吹干；

f)熱壓擴散連接：溫度500～590℃，壓力4～10Mpa，時間10～100min。

g)軋制：將釬焊復合的材料冷軋至要求的厚度0.06～0.5mm。

又一方面，本發明提供一種復合釬焊材料，其是采用如上所述的方法制備的。

再一方面，本發明提供上述的復合釬焊材料作為中溫電真空器件焊接的末級釬料的應用。

本發明的有益效果在于以下幾個方面：

1.該復合釬焊材料于釬焊時，外層AgCuSn熔化鋪展，中間的銀片不受影響，留在母材的中間，形成一層受力緩沖帶，會在釬縫中形成框架結構，能提高釬料的填縫能力，降低釬焊殘余應力提高焊接的性能。