[发明专利]一种焊接时无钎料外溢现象的低银铜基钎料

说明书

技术领域

本发明涉及一种焊接时无钎料外溢现象的低银铜基钎料，特别适合于焊接铜及铜合金阀件、管接头等对钎料外溢现象要求较高的场合。

背景技术

铜及铜合金的阀件、管接头等广泛应用于制冷、机电等行业，由于这类零部件制造过程中需要采用钎焊，现有的低银铜基钎料钎焊时经常出现钎料的外溢现象，外溢的钎料会影响此类零部件后续的装配和连接，因此钎料的外溢现象必须严格控制，以免造成零部件的报废，而由钎料着手控制焊接时的钎料外溢是最经济的办法。

发明内容

本发明的目的是针对现有的低银铜基钎料钎焊时经常出现钎料的外溢现象的不足之处，提供一种流动性可控，在焊接铜及铜合金过程中不会出现现有低银铜基钎料的钎料外溢现象的低银铜基钎料。

本发明是通过如下技术方案实现的：一种焊接时无钎料外溢现象的低银铜基钎料，该低银铜基钎料的各组分的质量百分比为：6.6～7.8wt.％的P，0.5～2.2wt.％的Ag，0.01～0.4wt.％的In，0.001～0.2wt.％的Si，0.001～0.1wt.％的稀土，余量为Cu。

在所述的一种焊接时无钎料外溢现象的低银铜基钎料中，所述的钎料的组分P为工业赤磷和磷铜合金中的一种或一种以上。

在所述的一种焊接时无钎料外溢现象的低银铜基钎料中，所述的钎料的组分Ag为IC-Ag99.99、IC-Ag99.95和IC-Ag99.90中的一种或一种以上。

在所述的一种焊接时无钎料外溢现象的低银铜基钎料中，所述的钎料的组分In为In99995和In9999中的一种或一种以上。

在所述的一种焊接时无钎料外溢现象的低银铜基钎料中，所述的钎料的组分Si为Si-1和Si-2中的一种或一种以上。

在所述的一种焊接时无钎料外溢现象的低银铜基钎料中，所述的钎料的组分稀土为纯镧、纯铈和镧铈混合稀土中的一种或一种以上。

在所述的一种焊接时无钎料外溢现象的低银铜基钎料中，所述的钎料的组分Cu为Cu-CATH-1、Cu-CATH-2和Cu-CATH-3中的一种或一种以上。

本发明的优点在于：

钎料的熔点适中，其固相线660～690℃，液相线750～790℃，最低钎焊温度710～740℃，适合于焊接铜及铜合金。

钎料的加工性能良好，熔炼后经热挤压可以制备直径1.0mm及以上的丝材，挤压丝材的延伸率超过15％，经拉拔及中间退火可以制备直径0.6mm及以上的丝材，拉拔丝材的延伸率超过2％，拉拔丝材可以机器制环。

通过在上述成分范围内调整各组分的含量，钎料的流动性可以根据实际的焊接条件进行调节，焊接铜及铜合金时钎料可以很好的填满焊缝但又不会出现钎料的外溢现象，焊缝美观，适合于阀件、管接头等对钎料外溢要求较高的零部件的焊接。

本发明各组分的作用及其含量限定的原理如下：

P：P和Cu可以形成二元共晶，其共晶点含8.3wt.％的P，共晶温度为714℃，但共晶成分的P-Cu合金较脆，难以加工不适合作为钎料使用，为保证钎料有合适的熔化温度和良好的加工性能，P的含量在6.6～7.8wt.％。

Ag：Ag加入Cu-P中可以降低钎料的熔化温度，改善钎料的润湿性，改善钎料的塑性和加工性能，综合考虑钎料的成本和钎焊性能，Ag的含量在0.5～2.2wt.％。

In：In加入钎料中可以降低钎料的熔化温度，改变液态钎料的特性，提高钎料的填缝性能，由于In为稀散元素且价格较高，In的含量在0.01～0.4wt.％。

Si：Si加入钎料中可以改变液态钎料的特性，避免焊接时出现钎料外溢现象，但Si降低钎料的塑性和加工性能，Si的含量在0.001～0.2wt.％。

稀土：高活性的稀土元素加入钎料中可以降低钎料中杂质元素对焊接的不良影响，提高钎料的填缝能力，稀土的含量在0.001～0.1wt.％。

本发明与现有的低银铜基钎料相比，具有在焊接铜及铜合金构件过程中不会出现钎料外溢现象的特点。

具体实施方式

钎料的制造：采用通用的铜基钎料感应熔炼、挤压、拉拔和制环工艺制造。

本发明钎料的实施例及与现有低银铜基钎料的性能比较见表1。钎料的熔化温度采用差热分析仪测量，升温速率为15℃/min，保护气体为N2。钎料的润湿性试验采用马弗炉进行，配合102钎剂，试验温度为800±10℃。钎料的填缝试验采用火焰钎焊进行，配合102钎剂。

表1：本发明钎料的实施例及与现有低银铜基钎料的性能比较