CN106514041A - 低银铜基中温钎料 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种低银铜基中温钎料,按照重量百分数计算,包括以下原料制成:Ag 1.2~2.0%、P 6.5~7.2%、Ni 1~3%、Sn 1.5~4%、NaF 1.4~3.6%与混合稀土元素0.5~2.4%,余量为铜;其中混合稀土中各组份重量百分比含量为Nd 30~40%、Pr 20~30%与La 30~40%。该低银铜基中温钎料含银量低,钎料熔化温度较低,润湿性、以及耐腐蚀性好,钎焊接头表面光洁,机械强度高,钎焊工艺性能优良。
Description
技术领域
本发明属于钎焊材料技术领域,具体涉及一种低银铜基中温钎料。
背景技术
近年来,以空调、冰箱等为代表的家用电器需求量逐渐上升,阀门管件和压缩机管路的钎焊材料需求量也越来越大。BAg25CuZnSn银钎料广泛应用于空调、制冷等行业中铜与铜合金、铜与邦迪管的焊接,各项性能指标达到较高水平。但该银钎料需用贵金属白银25%左右,随着原材料价格的越来越高,迫使用于制冷、机械、机电、电器、仪器仪表、阀门管件等行业钎焊的生产厂家不得不寻求性能不变,价格更低的钎焊材料。
而常规的铜基钎料如BCu89PAg、BCu91PAg等,虽然价格较低,但熔化温度较高,在铜与铜合金、铜与邦迪管的焊接中钎焊性能不及银钎料,因此无法取代BAg25CuZnSn银钎料。
发明内容
本发明提出一种低银铜基中温钎料,该低银铜基中温钎料含银量低,钎料熔化温度较低,润湿性、以及耐腐蚀性好,钎焊接头表面光洁,机械强度高,钎焊工艺性能优良。
本发明的技术方案是这样实现的:
一种低银铜基中温钎料,按照重量百分数计算,包括以下原料制成:
Ag 1.2~2.0%、P 6.5~7.2%、Ni 1~3%、Sn 1.5~4%、NaF 1.4~3.6%与混合稀土元素0.5~2.4%,余量为铜;其中混合稀土中各组份重量百分比含量为Nd 30~40%、Pr20~30%与La 30~40%。
进一步,按照重量百分数计算,包括以下原料制成:
Ag 1.4~1.9%、P 6.8~7.2%、Ni 1.2~2.8%、Sn 1.5~2.5%、NaF 1.8~3.6%与混合稀土元素0.8~2.4%,余量为铜。
进一步,按照重量百分数计算,包括以下原料制成:
Ag 1.6%、P 7.0%、Ni 2%、Sn 2%、NaF 2.4%与混合稀土元素1.6%,余量为铜。
进一步,按照重量百分数计算,包括以下原料制成:
Ag 1.2%、P 7.2%、Ni 3%、Sn 3.5%、NaF 3.4%与混合稀土元素2.4%,余量为铜。
进一步,按照重量百分数计算,包括以下原料制成:
Ag 2.0%、P 6.5%、Ni 1%、Sn 1.5%、NaF 1.4%与混合稀土元素0.8%,余量为铜。
一种低银铜基中温钎料的制备方法,包括以下步骤:
1)按上述配比配置原料,喷粉、混合,送入冶炼炉进行冶炼;
2)冷却、静压成型;3)挤压;4)拉丝;5)切断。
作为优选,本发明可根据生产需要把化学元素P和Ni预先熔炼制成Cu-P和Cu-Ni中间合金,然后加入Ag、Cu、Sn、NaF和混合稀土元素合金进行熔炼,再通过浇注、挤压、拉拔、成型、清洗得到钎焊材料。
本发明的有益效果:
1、化学元素Sn的添加可以降低钎料的熔化温度,同时可使钎料熔化温度区间缩小和提高钎料的润湿性,并且提高了铜基钎料的塑性;化学元素Ni的添加增加了钎料的强度、韧性以及钎焊接头的抗腐蚀能力,提高了钎料的钎焊工艺性能。
2、本发明添加混合稀土金属,通过添加混合稀土金属减少了钎料中贵金属银的用量,在降低成本的同时,提高了寒冷的抗氧化能力和润湿性,以及焊点的机械力学性能和电性能。由于稀土元素很活泼其单质不易保存,而其合金或化合物很稳定,所以本发明添加形式为混合稀土金属,用混合稀土金属和Sn、Ag、Cu熔炼得到的无铅钎料,其化学性质稳定,抗氧化性好。稀土元素在金属材料中是有名的变质剂。本发明混合稀土金属与普通稀土在元素Pr、Nd含量方面存在较大区别:普通稀土的Pr重量百分比含量约为0.44%,Nd重量百分比含量约为0.5%。本发明混合稀土元素为重量百分比含量为Nd 30~40%、Pr 20~30%与La30~40%。
3、本发明在低银铜基中温钎料的基础上面加入NaF与P不仅可以降低熔点,提高了焊料的耐腐蚀性能,腐蚀电流密度为1.813~2.246μAcm-2。低银铜基中温钎料熔化温度为630℃~700℃,明显低于银钎料和常用的铜磷银钎料,钎焊时可降低钎焊温度,防止母材的过热或过烧;并且塑性较好,可加工成各种规格、型号的焊环、焊条、焊丝和薄带。
具体实施方式
实施例1
一种低银铜基中温钎料,按照重量百分数计算,包括以下原料制成:
Ag 1.6%、P 7.0%、Ni 2%、Sn 2%、NaF 2.4%与混合稀土元素1.6%,余量为铜。其中混合稀土中各组份重量百分比含量为Nd 40%、Pr 20%与La 40%。
低银铜基中温钎料固相线温度在630℃左右、液相线温度在690℃左右,可拉拔成直径为Φ0.5mm以上的丝材,塑性较好;在铜与铜合金、碳钢上的润湿性好、流动性好,润湿角在2°~4°,抗拉强度达560MPa。
实施例2
一种低银铜基中温钎料,按照重量百分数计算,包括以下原料制成:
Ag 1.2%、P 7.2%、Ni 3%、Sn 3.5%、NaF 3.4%与混合稀土元素2.4%,余量为铜。其中混合稀土中各组份重量百分比含量为Nd 32%、Pr 28%与La 40%。
低银铜基中温钎料固相线温度在630℃左右、液相线温度在692℃左右,可拉拔成直径为Φ0.5mm以上的丝材,塑性较好;在铜与铜合金、碳钢上的润湿性好、流动性好,润湿角在2°~4°,抗拉强度达555MPa。
实施例3
一种低银铜基中温钎料,按照重量百分数计算,包括以下原料制成:
Ag 2.0%、P 6.5%、Ni 1%、Sn 1.5%、NaF 1.4%与混合稀土元素0.8%,余量为铜。其中混合稀土中各组份重量百分比含量为Nd 40%、Pr 27%与La 33%。
低银铜基中温钎料固相线温度在645℃左右、液相线温度在700℃左右,可拉拔成直径为Φ0.5mm以上的丝材,塑性较好;在铜与铜合金、碳钢上的润湿性好、流动性好,润湿角在2°~4°,抗拉强度达542MPa。
实施例4
一种低银铜基中温钎料,按照重量百分数计算,包括以下原料制成:
Ag 1.8%、P 6.6%、Ni 1.2%、Sn 4%、NaF 3.6%与混合稀土元素2.1%,余量为铜;其中混合稀土中各组份重量百分比含量为Nd 35%、Pr 25%与La 40%。
低银铜基中温钎料固相线温度在646℃左右、液相线温度在700℃左右,可拉拔成直径为Φ0.5mm以上的丝材,塑性较好;在铜与铜合金、碳钢上的润湿性好、流动性好,润湿角在2°~4°,抗拉强度达540MPa。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种低银铜基中温钎料,其特征在于,按照重量百分数计算,包括以下原料制成:
Ag 1.2~2.0%、P 6.5~7.2%、Ni 1~3%、Sn 1.5~4%、NaF 1.4~3.6%与混合稀土元素0.5~2.4%,余量为铜;其中混合稀土中各组份重量百分比含量为Nd 30~40%、Pr 20~30%与La 30~40%。
2.根据权利要求1所述的低银铜基中温钎料,其特征在于,按照重量百分数计算,包括以下原料制成:
Ag 1.4~1.9%、P 6.8~7.2%、Ni 1.2~2.8%、Sn 1.5~2.5%、NaF 1.8~3.6%与混合稀土元素0.8~2.4%,余量为铜。
3.根据权利要求1或2所述的低银铜基中温钎料,其特征在于,按照重量百分数计算,包括以下原料制成:
Ag 1.6%、P 7.0%、Ni 2%、Sn 2%、NaF 2.4%与混合稀土元素1.6%,余量为铜。
4.根据权利要求1所述的低银铜基中温钎料,其特征在于,按照重量百分数计算,包括以下原料制成:
Ag 1.2%、P 7.2%、Ni 3%、Sn 3.5%、NaF 3.4%与混合稀土元素2.4%,余量为铜。
5.根据权利要求1所述的低银铜基中温钎料,其特征在于,按照重量百分数计算,包括以下原料制成:
Ag 2.0%、P 6.5%、Ni 1%、Sn 1.5%、NaF 1.4%与混合稀土元素0.8%,余量为铜。
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