[發明專利]一種低熔點低銀無鎘銀釬料

有效

• 申請號: 201910622772.1
• 申請日: 2019-07-11
• 公開（公告）號: CN110280924B
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發明（設計）人: 吳杰;蔣俊懿;蔣汝智
• 申請（專利權）人: 金華市雙環釬焊材料有限公司
• 主分類號: B23K35/30
• 分類號: B23K35/30
• 代理公司: 杭州橙知果專利代理事務所(特殊普通合伙) 33261
• 代理人: 李品

一種低熔點低銀無鎘銀釬料，其特征在于，按質量百分數配比是：11.0％～13.0％的Ag，36.0％～43.0％的Zn，0.01％～0.05％的Sn，0.01％～0.05％的In，0.01％～0.05％的Zr，0.01％～0.05％的Sc，余量為Cu。使用銀板、陰極銅、鋅錠、錫錠、金屬銦、銅鋯合金、金屬鈧，按成分配比加入。采用中頻冶煉工藝冶煉、澆鑄，然后通過擠壓、拉拔，即得到所需要的釬料絲材。本發明的釬料固相線溫度≤765℃，液相線溫度≤795℃。配合市售FB102釬劑，釬焊紫銅?不銹鋼、紫銅?黃銅、黃銅?不銹鋼時，釬焊接頭抗剪強度分別達到與對比例(BAg45CuZn釬料)相當的水平，優于現有BAg12CuZn(Si)釬料。

技術領域

本發明屬于金屬材料類的釬焊材料技術領域，具體涉及一種低熔點低銀無鎘銀釬料。

背景技術

目前已有文獻如GB/T 10046-2018《銀釬料》中推薦的BAg45CuZn釬料，其熔化溫度范圍為固相線665℃，液相線745℃，是市場上非常受釬料用戶鐘愛的釬料。但是，其45％±1％的Ag含量，對于很多競爭激烈的行業來說“材料成本”偏高，降低銀釬料中Ag的含量一直是相關制造業追求的目標。

作為BAg45CuZn釬料的“替代品”，BAg35CuZn、BAg34CuZnSn、BAg30CuZn、BAg25CuZn釬料，除了釬料的固相線、液相線溫度高于BAg45CuZn釬料外，大部分性能指標均能“接近”BAg45CuZn釬料，但是，Ag含量仍然“偏高”，因此，近年來，含銀量更低的釬料如BAg20CuZn(Si)、BAg12CuZn(Si)、BAg5CuZn(Si)陸續被研發出來，但是，上述三種釬料的液相線溫度均在810℃以上，易造成材料的“過燒”、“軟化”，不利于許多材料或結構的釬焊。

本申請人進行了文獻檢索，在已公開的中國專利文獻中雖然見諸有新型低銀釬料的技術信息，略以例舉的如CN201310308083.6推薦的“一種連接黃銅和不銹鋼的銀釬料”，其Ag含量在18～22wt.％范圍，固相線溫度在640～690℃，液相線溫度在770～800℃；CN200910097817.4提供的“含鋰和鈮的無鎘銀釬料及其生產方法”，其固相線溫度在725℃～735℃，液相線溫度在760℃～770℃；CN201610500401.2推薦的“一種含錳、錫的無鎘低銀釬料及其制備方法”，其Ag含量在13～19wt.％范圍，固相線溫度在685℃，液相線溫度在765℃等等。此外，已有無鎘銀釬料能夠降低熔化溫度(或稱固相線溫度、液相線溫度)的共同特點是添加至少一種或多種低熔點元素如Sn(熔點231.9℃)、In(熔點156.6℃)、Li(熔點180.5℃)以及能降低釬料熔點的Ni元素等。由于In、Li屬于“稀有元素”，全世界的年產量亦很有限，In的價格與白銀相當或高于白銀，Li的價格約在800-1000元/kg，遠遠高于Cu(約為35-40元/kg)，因此，不具備大批量應用的價值；Sn元素價格不高且儲量豐富，但是，大量添加，由于易形成硬而脆的金屬間化合物Cu₆Sn₅，造成銀釬料“加工困難”，除了在BAg60CuSn釬料中Sn的添加量可以達到9.5％～10.5％外，在Ag-Cu-Zn-Sn系列釬料中一般添加量均在1.5％～2.5％，個別如BAg56CuZnSn中Sn的添加量為4.5％～5.5％(參見GB/T 10046-2018《銀釬料》第4頁表1(續))。

但是，并不限于這些文獻公開的新型銀釬料，在主成份為Ag、Cu、Zn元素(不含磷元素)，歸類為GB/T 10046-2018的銀釬料，Ag含量小于20％、In、Sn等微量元素含量低于0.15％的無鎘銀釬料，均未見潤濕鋪展性能、釬縫力學性能等性能能夠接近BAg45CuZn釬料、液相線溫度低于800℃的“低銀釬料”的報道。為此，本申請人進行了大量的探索并且有益的試驗，本技術方案便是在這種背景下發明的。

發明內容