[發明專利]一種復合釬料及其制備方法

在審

• 申請號: 202111109080.0
• 申請日: 2021-09-22
• 公開（公告）號: CN113732559A
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發明（設計）人: 糾永濤;董媛媛;路全彬;秦建;董宏偉;薛行雁;常云峰;劉曉芳
• 申請（專利權）人: 鄭州機械研究所有限公司
• 主分類號: B23K35/20
• 分類號: B23K35/20;B23K35/30;B23K35/40
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 李寧

本發明涉及一種復合釬料及其制備方法，屬于釬焊技術領域。本發明的復合釬料包括釬料管、第一釬劑和第二釬劑；釬料管包括第一釬料層和第二釬料層，第二釬料層的內壁面與第一釬料層的外壁面貼合設置；第一釬料層為銀基釬料層，第二釬料層含有錫元素、銦元素、鎵元素中的任意一種或兩種以上，第二釬料層的熔點低于第一釬料層；第一釬劑設于釬料管的管腔內，且與第一釬料層相匹配；第二釬劑設于釬料管外，且與第二釬料層相匹配。使用時，由于復合釬料的第二釬料層的熔點較低，流動性好，潤濕鋪展效果較好，而熔化的第二釬料層能溶解銀基釬料層并與第二釬料層擴散合金化，從而大大降低銀基釬料層的熔點，提高其流動性和潤濕性，保證填縫效果。

技術領域

本發明涉及一種復合釬料及其制備方法，屬于釬焊技術領域。

背景技術

銀基釬料熔點適中、釬焊工藝性能優越，具有較高的釬焊強度、導電性和耐腐蝕性等，在航空航天、軌道交通、電子信息、制冷家電、超硬工具等行業應用廣泛。銀基釬料的主要合金元素是Ag、Cu、Zn、Cd等，為了進一步降低釬料的熔化溫度范圍，提高釬料的流動性和填縫能力，通常還加入Ga、In、Sn等調控釬料溫度。但Ga、In、Sn等在釬料中的溶解度有限，且其極易與其它合金元素形成脆性化合物，造成軋制易脆斷、拉拔難減徑等，難以通過常規的加工方法成型。

發明內容

本發明的目的是提供一種復合釬料，能夠在提高釬料的流動性和填縫能力的同時，不增加制備的難度。

本發明還提供了一種上述復合釬料的制備方法。

為了實現以上目的，本發明的復合釬料所采用的技術方案是：

一種復合釬料，包括釬料管、第一釬劑和第二釬劑；所述釬料管包括第一釬料層和第二釬料層，所述第二釬料層的內壁面與所述第一釬料層的外壁面貼合設置；所述第一釬料層為銀基釬料層，所述第二釬料層為含有低熔點金屬元素的釬料層，所述低熔點金屬元素選自錫元素、銦元素、鎵元素中的任意一種或兩種以上，所述第二釬料層的熔點低于所述第一釬料層的熔點；所述第一釬劑，設于釬料管的管腔內，并與所述的第一釬料層相匹配；所述第二釬劑，設于釬料管外并覆蓋所述釬料管外壁面，并與所述第二釬料層相匹配。

本發明的復合釬料在使用時，第二釬劑優先熔化流鋪，隨之第二釬料層熔化鋪展，然后第一釬劑熔化流鋪，最后高熔點的銀基釬料層熔化鋪展。由于第二釬料層的熔點較低，流動性好，所以其潤濕鋪展的效果較好，而熔化的第二釬料層能溶解銀基釬料層并與第一釬料層的銀基釬料擴散合金化，從而大大降低銀基釬料層的熔點，提高其流動性和潤濕性，保證填縫效果；其次，第二釬料層中含有錫元素、銦元素、鎵元素中的一種或多種的低熔點金屬元素時，可以減少甚至避免通過熔煉的方法在銀基釬料層中添加上述低熔點金屬元素，從而減少或避免上述低熔點金屬元素與其它合金元素形成脆性化合物，進而保證銀基釬料層的加工性能，使銀基釬料層易于加工成型，因而本發明的復合釬料既可以提高錫、鎵、銦等低熔點元素的含量，又能保證釬料的易加工性；另外，將低熔點的第二釬料層包覆在銀基釬料層外，可以使第二釬料層更好地吸收熱量，進而使第二釬料層更快熔化，提高釬焊效率；最后，第二釬劑為與第二釬料層相匹配的釬劑，第二釬劑的熔點低于第二釬料層，因而會先于第二釬料層熔化，這樣不僅可以去除母材表面的氧化物，而且可以起到保護熔化的第二釬料層的作用，促進第二釬料層的潤濕和鋪展，而隨著釬焊過程的進行以及溫度的升高，第二釬劑逐漸失效，在銀基釬料層熔化前，第一釬劑將進行熔化，以進一步去除母材表面的氧化物并保護熔化的第二釬料層和后續熔化的銀基釬料層，即通過第二釬劑和第一釬劑的配合，可以起到很好地去膜和保護作用。

本發明的復合釬料將釬料、釬劑復合一體化，還可以解決傳統釬料和釬劑分別添加時，工藝操作復雜、經驗依賴度高、焊后釬劑殘留多等難題，從而提高釬焊連接的穩定性和工件使用可靠性；同時還可以解決單獨添加釬劑易出現無序散亂、低溫流失、延時失效等問題，并且避免過量釬劑產生大量煙塵，從而嚴重污染環境、危害作業人員健康、導致職業病，降低安全隱患。

優選的，所述釬料管中低熔點金屬元素總質量占釬料管質量的3-19.8％。