[发明专利]铜基钎料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于硬钎焊料中的铜基钎料，本发明还涉及该铜基钎料的制备方法。

背景技术

现有的铜基钎料，因其具有熔点低、流动性好、强度高和价格低廉的优势，被广泛用于焊接紫铜与黄铜或黄铜与黄铜。但是，由于焊料和母材之间润湿性能和毛细作用不良，焊接时，部分焊料不向焊缝内渗透、向焊缝外漫流，致使焊缝不饱满，影响了焊接强度和焊件的整体美观。这种钎料焊接时产生的漫流性问题一直是困扰钎料生产厂家和焊接用户的技术难题，人们一直渴望找到一种能抑制焊接时产生漫流的铜基钎料。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能抑制焊接时产生漫流的铜基钎料。此外本发明另一个要解决的技术问题是提供一种制备该铜基钎料的方法。

为了解决上述技术问题，本发明的铜基钎料，其组分及重量百分比为：Sn: 3.95-5.6%，P: 5.8-6.5%，Sb：0.08-0.5%，Si: 0.05-0.13 %，Ce: 0.07-0.25%，La: 0.04-0.1%，余量为Cu。

本发明的铜基钎料，由于加入了适量的Si、Sb、Ce、La四种元素，改善了钎料与母材之间的润湿性能，增强了焊缝对钎料的毛细作用，使被熔化后的钎料更容易向焊缝中渗透，抑制了钎料在焊接时的漫流。

为了生产该铜基钎料，本发明的制备方法包括如下步骤：

a、熔化Cu：将原材料电解铜放入中频炉熔化；

b、加CuP：中频炉中电解铜熔液温度升至1150℃时，加入已干燥好的CuP合金继续加热至完全熔化；

c、依次加入La、Ce、Si和Sb，搅拌均匀；

d、加木炭粉：加入2-3cm厚的木炭粉覆盖，关闭中频炉电源，静置降温；

e、加Sn：当混合熔液温度降至960℃时加入Sn，搅拌均匀后将混合熔液置于浇包中静置；

f、浇注：当混合熔液温度降至865℃时，匀速浇注形成坯锭；

g、制短锭：车去坯锭的表皮0.7-0.9mm，然后截成70-80mm的短锭；

h、挤压出丝：将短锭挤压成丝，挤压温度为485-495℃，出丝速度为每分钟10-12米，工作压力为180-210MPa，所挤压出的丝径比成品丝径大0.05-0.2mm；

i、加温拉拔。

采用本发明的制备方法，由于还采用木炭粉代替传统生产方法的草木灰作为覆盖物和除渣剂，消除了K元素对铜基钎料焊接漫流性的不利影响，进一步抑制了钎料在焊接时的漫流。

具体实施方式

下面对本发明作详细描述：

本发明的铜基钎料，其组分重量百分比为：Sn: 3.95-5.6%，P: 5.8-6.5%，Sb：0.08-0.5%，Si: 0.05-0.13 %，Ce: 0.07-0.25%，La: 0.04-0.1%，余量为Cu。

以下为3个具体实施例：

实施例1，组分重量百分比为：Sn: 3.95%，P: 5.8%，Sb：0.08%，Si: 0.13 %，Ce: 0.25%，La: 0.1%，Cu: 89.69%。

实施例2，组分重量百分比为：Sn: 5%，P: 6%，Sb：0.3%，Si: 0.1%，Ce: 0.2%，La: 0.06%，Cu: 88.34%。

实施例3，组分重量百分比为：Sn: 5.6%，P: 6.5%，Sb：0.5%，Si: 0.05 %，Ce: 0.07%，La: 0.04%，Cu: 87.24%。

为了生产该铜基钎料，本发明的制备方法具体实施如下：

a、熔化Cu：将原材料电解铜放入中频炉熔化；

b、加CuP：中频炉中电解铜熔液温度升至1150℃时，加入已干燥好的CuP合金继续加热至完全熔化；

c、依次加入La、Ce、Si和Sb，搅拌均匀；

d、加木炭粉：加入2-3cm厚的木炭粉覆盖，关闭中频炉电源，静置降温；

e、加Sn：当混合熔液温度降至960℃时加入Sn，搅拌均匀后将混合熔液置于浇包中静置；

f、浇注：当混合熔液温度降至865℃时，匀速浇注形成坯锭；

g、制短锭：车去坯锭的表皮0.7-0.9mm，然后截成70-80mm的短锭；

h、挤压出丝：将短锭挤压成丝，挤压温度为485-495℃最好是490℃，出丝速度为每分钟10-12米，工作压力为180-210MPa最好是195MPa，所挤压出的丝径比成品丝径大0.05-0.2mm；

i、加温拉拔。

本发明的钎料的主要物理性能指标：熔点固相线637℃、液相线685℃；钎料本身抗拉强度大于525MPa；钎料与高锌黄铜接头抗拉强度大于560MPa；钎焊黄铜与紫铜接口泄漏率为小于150PPM。