[发明专利]一种超低温条件下使用的Pb-Cd-Sn-Ag合金钎焊材料

说明书

技术领域

本发明属于钎焊材料，具体涉及一种超低温条件下使用的Pb-Cd-Sn-Ag合金钎焊材料。

背景技术

目前，低温超导技术已在很多高精尖领域得到广泛的应用。比如在热核聚变实验堆中，为实现低温超导，需要用液氦将超导线圈冷却到-269℃。超导线圈盒由通有液氦的冷却管进行冷却，冷却管与壳体的连接如果采用熔化焊，在常温下检测不到泄露，装配后在低温下却可能发生泄露，难以保证可靠性。而钎焊技术与熔化焊相比，能有效避免对冷却管路的损伤。然而，由于母材复杂的成分和苛刻的服役环境，所用的钎料需要对奥氏体不锈钢母材具有良好的润湿性、熔点较低等性能，以避免影响母材性能或造成较大热变形，同时需要在-269℃仍保持足够的强度而不发生脆断。现有的系列低温钎焊材料如锡铅、锡银钎料低温脆性较大，无法满足上述要求。

发明内容

本发明针对现有技术的缺陷，提供一种在超低温环境条件下强度大、脆性低的Pb-Cd-Sn-Ag合金钎焊材料。

本发明是这样实现的：一种超低温条件下使用的Pb-Cd-Sn-Ag合金钎焊材料，包括重量百分比的下述成分，Pb45~62.5%，Cd17.5~32%，Sn17~22%，Ag0.5～2.0%，其余为杂质。

如上所述的一种超低温下使用的Pb-Cd-Sn-Ag合金钎焊材料，其中，包括重量百分比的下述成分，Pb46~52%，Cd28~32%，Sn18~20%，Ag2.0%，其余为杂质。

如上所述的一种超低温下使用的Pb-Cd-Sn-Ag合金钎焊材料，其中，包括重量百分比的下述成分，Pb52%，Cd28%，Sn18％，Ag2.0%。

如上所述的一种超低温下使用的Pb-Cd-Sn-Ag合金钎焊材料，其中，包括重量百分比的下述成分，Pb50%，Cd29%，Sn19％，Ag2.0%。

如上所述的一种超低温下使用的Pb-Cd-Sn-Ag合金钎焊材料，其中，包括重量百分比的下述成分，Pb46%，Cd32%，Sn20%，Ag2.0%。

本发明的显著效果是：使用本发明Pb、Cd、Sn、Ag比例的钎料，可以达到抗拉强度高（传统锡铅钎料的抗拉强度不超过20MPa），钎着率高，低温性能好（传统锡铅钎料具有低温脆性），同时本申请的钎料熔化温度区间与传统类似不需要改变焊接温度，通用性能好。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明做进一步说明：

一种超低温条件下使用的Pb-Cd-Sn-Ag合金钎焊材料，包括重量百分比的下述成分，Pb45～62.5%，Cd17.5～32％，Sn17～22％，Ag0.5～2.0%，其余为杂质。

加工本申请合金钎料的方法可以采用惰性气体保护法进行钎料合金熔炼。

下面给出几个具体的例子

合金配方，如表1所示

表1

对上述合金进行剪切强度、抗拉强度、钎着率、熔化温度区间和低温性能实验，得到的结果如表2所示。

表2

上表中的剪切强度、抗拉强度、钎着率是指将用上述材料作为钎料对不锈钢进行钎接，然后对钎接接头进行剪切、拉伸和钎着率检测实验，得到相应实验结果。

上表中的熔化温度区间是指对上述材料加热，当材料开始熔化的温度为熔化温度区间的下限，当材料完全熔化的温度是熔化温度区间的上限。

上表中的低温性能是指用液氮对上述材料降温到液氮温度，然后将液氮去掉，使材料恢复常温，如此反复15次，观察材料表面是否存在裂纹，如果存在裂纹则判定材料具有低温脆性，否则判定材料不具有低温脆性。

表2中的序号表示表1中相应序号代表的钎料。