[发明专利]含磷、锡和稀土的银钎料

说明书

技术领域

本发明涉及焊接钎料类，具体是一种具有良好的钎焊性能、合适的固-液相线、可替代BAg72Cu28钎料，适用于紫铜、黄铜、镍基合金等金属材料钎焊尤其适合于磁控管焊接的含磷、锡和稀土的银钎料。

背景技术

目前，用于磁控管等钎焊的钎料一般选用BAg72Cu28二元共晶合金钎料，它的熔点适宜，导电良好，力学强度、塑性高，在各种介质中抗蚀性也较好，其各项技术指标基本能满足钎焊工艺的要求，但最大的缺点是因其含银量高(达72％左右)，随着国际金融形势不断变化、白银价格屡创历史新高，仅近一年时间，白银价格从4000元/千克飚升至10000.元/千克，涨幅高达250％，导致磁控管等产品生产成本大幅提高，市场竞争压力增大。所以，研究开发能满足磁控管等产品特殊钎焊工艺要求、含银量相对低、以促使制造成本降低的专用钎料，也是迫在眉睫的工作。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种安全无毒、钎焊性能优良、成本低的可替代BAg72Cu28银钎料的含磷、锡和稀土的银钎料。

本发明通过以下技术方案实现：

一种含磷、锡和稀土的银钎料，其特征在于：化学成分按质量百分数为46.0％～60.0％的铜(Cu)，1.0％～3.5％的磷(P)，0.001％～0.5％的锡(Sn)，0.001％～0.10％的稀土(RE)，其余为银(Ag)。

本发明使用市售的白银、电解铜、锡锭、磷铜合金、稀土，按需要配比，采用常规的中频冶炼炉冶炼、浇铸或采用水平连铸方式得到铸棒(铸锭)，然后将铸棒(铸锭)通过挤压、拉拔，即得到所需要的钎料丝材。

本发明主要解决了下述两个关键技术问题：1)研制开发出银含量低的、可替代BAg72Cu28的银钎料，通过优化“含磷、锡和稀土的银钎料”的化学成分，得到了对母材润湿性、铺展性优良、钎缝力学性能(σ_b、τ)好的银钎料；2)在银钎料中加入适量的锡(Sn)、磷(P)以降低主成分合金(Ag-Cu合金)的熔点，同时加入适量的锡(Sn)可以改善无镉银钎料在紫铜、黄铜以及镍基合金上的润湿性；加入稀土元素(RE)以细化新发明的银钎料的晶粒，提高银钎料的塑性和综合力学性能。

本发明的含磷、锡和稀土的银钎料以BAg72Cu28为参照物，固相线温度在650℃～670℃范围、液相线温度在780℃～800℃范围、电阻率在0.0426～0.0623Ω.mm²/m，(考虑了实验误差)，配合FB102/QJ102钎剂，钎焊紫铜、黄铜、镍基合金等材料组合时，对母材的润湿性、铺展性与之相当，钎缝力学性能与之相当(σ_b＝190～260MPa范围，τ＝190～230MPa范围)。本发明的含磷、锡和稀土的银钎料大大降低了银含量，节约了贵金属元素银，而钎料的性能指标(如固-液相线温度、钎缝力学性能)与BAg72Cu28钎料相当或接近，可作为BAg72Cu28钎料的替代品在制冷部件生产行业推广应用。

具体实施方式

根据本发明的“含磷、锡和稀土的银钎料”的质量配方比，叙述本发明的具体实施例。

实施例1：

按质量百分数配比，其成分为：56.0％铜(Cu)，3.0％磷(P)，0.5％锡(Sn)，0.10％稀土(RE)，其余为银(Ag)。

上述成分配比得到的“含磷、锡和稀土的银钎料”固相线温度在650℃左右、液相线温度在790℃左右，电阻率为0.0623Ω.mm²/m，钎焊后磁控管的输出效率为72.7％(考虑了实验误差)，配合FB102(QJ102)钎剂，钎焊母材为下列组合时的钎缝强度见括号内数据：紫铜—黄铜(σ_b＝190MPa，τ＝190MPa)、黄铜—黄铜(σ_b＝210MPa，τ＝200MPa)。

实施例2：

按质量百分数配比，其成分为：58.5％铜(Cu)，1.5％磷(P)，0.01％锡(Sn)，0.001％稀土(RE)，其余为银(Ag)。

上述成分配比得到的“含磷、锡和稀土的银钎料”固相线温度在660℃左右、液相线温度在780℃左右，电阻率为0.0560Ω.mm²/m，钎焊后磁控管的输出效率为73.7％(考虑了实验误差)，配合FB102(QJ102)钎剂，钎焊母材为下列组合时的钎缝强度见括号内数据：紫铜—黄铜(σ_b＝205MPa，τ＝200MPa)、黄铜—黄铜(σ_b＝230MPa，τ＝210MPa)。