[發(fā)明專利]釬焊合金

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201680004461.3
• 申請(qǐng)日: 2016-01-21
• 公開（公告）號(hào): CN108136548B
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: G·維爾;S·蒂爾羅夫-多普;I·法爾海爾;M·申普夫曼;D·施內(nèi)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 優(yōu)美科股份公司及兩合公司
• 主分類號(hào): B23K35/30
• 分類號(hào): B23K35/30;B23K35/02;C22C9/00;C22C30/02;C22C30/04;C22C30/06;B23K1/00;B23K103/04;B23K103/16
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 鄒智弘

本發(fā)明涉及新型釬焊合金，其包含銅、銀、鋅、錳、和銦，以及其產(chǎn)生和其使用的方法。

釬焊是用于在連續(xù)生產(chǎn)和工件成型中連接組件的重要技術(shù)。釬焊是一個(gè)經(jīng)濟(jì)的過程，其使材料經(jīng)受低水平的機(jī)械應(yīng)力，以通過金屬添加劑-釬焊料-連接金屬組件。任選地，經(jīng)常使用助焊劑和/或惰性氣體。釬焊料的熔化溫度低于待釬焊的金屬組件的熔化溫度。將二者通過熔化的焊料潤(rùn)濕，而其自身不熔化。熔化范圍在600-800℃的通常釬焊合金經(jīng)常是Ag-Cu-Zn焊料，并且它們被描述在諸如標(biāo)準(zhǔn)中，例如DIN EN ISO 17672和AWS A5.8M/A5.8-2011(釬焊填料金屬)以及US-A-2019984。

此類合金可用于許多應(yīng)用，但在其腐蝕易感性方面并且由于對(duì)于給定的銀含量應(yīng)盡可能低的熔化范圍而不總是滿足所有需求。

具有較高銀含量的改進(jìn)的Ag-Cu-Zn釬焊合金經(jīng)常也包含鎳(Ni)和錳(Mn)，并且從DE 19725956已知。這類釬焊合金常用于工具工業(yè)?？商砑渔囈蕴岣哜F焊接頭的強(qiáng)度以及改善在工具鋼上的潤(rùn)濕行為。然而，這導(dǎo)致合金的熔化范圍提高。

EP-A-1078711公開了一種Ag-Cu-Zn釬焊合金，其包含少量的鎵、銦、錫或錳。然而，這些合金經(jīng)常缺乏良好的機(jī)械性能，例如韌性和變形性，并且如果銀含量低則展示提高的熔化溫度，并因此展示與較高銀含量的材料相同的缺陷。

CN-A-102909489公開了釬焊料，其適合于在850℃以上釬焊，但在例如720℃或730℃的較低溫度下不適合。

目的是提供新的釬焊合金，其易于生產(chǎn)，可以在大約710℃-730℃的最大釬焊溫度下處理，而不管相對(duì)于Ag449顯著降低的銀含量，以不會(huì)不利地影響在用鋼合金釬焊碳化物和金屬陶瓷中的材料性能，因?yàn)橛纱顺^了鐵-碳相圖中723℃的AC1溫度，這導(dǎo)致形成奧氏體并因此導(dǎo)致冷卻之后硬而脆的相，引起不期望的硬化和脆化。而且，在這些釬焊溫度下，釬焊合金應(yīng)在被釬焊的工件上展示至少250MPa的高剪切強(qiáng)度，其與根據(jù)DIN EN ISO 17672用標(biāo)準(zhǔn)焊料AG449可實(shí)現(xiàn)的剪切強(qiáng)度相當(dāng)。

另外，釬焊合金必須在室溫下具有良好的冷加工能力(例如，用于冷軋或拉絲或線軋)以及足夠的韌性以用于釬焊接頭，并且不含鎘，以便是生態(tài)無(wú)害的。

已知，Ag-Cu-X合金的銀含量在合金的液線溫度中起重要作用，這是因?yàn)锳g-Cu二元系統(tǒng)的共晶行為。限定銀含量的低熔化意味著，如果沒有添加降低熔點(diǎn)的額外元素，限定銀含量(例如28％)比具有49％銀的合金具有顯著更高的熔化溫度。降低熔點(diǎn)的元素必須在工藝中以熟練方式結(jié)合并且與提高熔點(diǎn)的元素匹配，使得冷加工能力和接頭連接的強(qiáng)度不會(huì)被不利地影響。

通過根據(jù)權(quán)利要求所述的釬焊合金實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)。

一個(gè)實(shí)施方式涉及一種釬焊合金，其包含25-33wt％銀、15wt％-25wt％鋅、6wt％-14wt％錳、0.25wt％-4wt％鎳、0.5wt％-4wt％銦，銅和不可避免的雜質(zhì)至100wt％，并且其中組分的量加起來總計(jì)100wt％；

或者

一種釬焊合金，其包含26-30wt％銀、17wt％-23wt％鋅、8wt％-12wt％錳、0.25wt％-2wt％鎳、1wt％-3wt％銦，銅和不可避免的雜質(zhì)至100wt％，并且其中組分的量加起來總計(jì)100wt％；

或者

一種釬焊合金，其包含27-29wt％銀、18wt％-22wt％鋅、9wt％-11wt％錳、0.5wt％-1.5wt％鎳、1.5wt％-2.5wt％銦，銅和不可避免的雜質(zhì)至100wt％，并且其中組分的量加起來總計(jì)100wt％。

除了不可避免的雜質(zhì)，這三個(gè)實(shí)施方式不含硅、堿金屬和堿土金屬、磷和鎘。

上述實(shí)施方式可任選地包含0-1.5wt％-尤其是0.1-1.5wt％-的錫和/或鎵。可以加入這些用于控制熔點(diǎn)，尤其是降低熔點(diǎn)，但如果含量太高則導(dǎo)致脆化。