[发明专利]一种银铜磷系真空钎料

说明书

技术领域

本发明涉及一种银铜磷系真空钎料，主要适用于铜与铜合金等材料的钎焊，属于钎焊材料领域。

背景技术

真空电子器件是由多种材料通过焊接方法连接成为结构复杂的构件，尺寸精度要求高。常用的钎焊料包括银基、金基、铜基等。其中，银系钎料是应用最广泛、历史最悠久的一类焊料，其具有适宜的熔点，良好的导电性，较高的强度和塑性，加工性能好，并且在各种介质中抗蚀性也较好，价格便宜等优点，在电真空器件生产中被大量应用，在600-1100℃范围内的钎料主要以银系为主。其中银铜共晶（BAg72Cu）是电真空领域的基础钎料，它广泛应用于钎焊可伐合金、钼、镍、铜及其合金、不锈钢等，含银量达到72%。在激烈的市场竞争下，同时随着有色金属原材料价格的不断上涨，特别是贵金属白银价格的上涨，厂家面临巨大的成本压力，大大削弱了企业的市场竞争力。因此，需要研究开发出一种含银量低，同时具备良好的钎焊润湿性能、清洁性、溅散性的真空钎料。

中国专利号02151008公开了名称为“稀土银钎料及其制造方法”的专利，它在常规的银铜磷钎料中添加了以铈、镧为主的混合稀土，在熔炼炉中熔炼成铸锭，然后经剥皮、锯切、酸洗后热压挤成丝材，最后经多次拉伸而成，但是专利中没有提及除混合稀土外其他成分的含量，未反映出可以降低贵金属含量，仅提到杂质少、塑性好、金属表面铺展性好，没有克服现有技术中的上述缺陷。

中国专利号201010588473公开了名称为“一种用于电子器件封焊的低银电真空钎料”的专利，它在常规的银铜钎料中添加了锡、铟和镍，降低了银含量，且降低了熔点，可替代Ag72Cu钎料，但其锡、铟和镍的添加量较高。

中国专利号200610161439公开了名称为“一种含镓、铟和铈的铜磷银钎料”的专利，它在常规的银铜磷钎料中添加了镓、铟和铈，降低了银含量，且降低了熔点，其中稀土元素铈可细化银铜磷钎料的晶粒，改善了塑性，但其镓、铟和铈添加量较高，磷的比例也较高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种成分设置和配比更合理、含银量较低、钎焊工艺性能好、导电性能和清洁性满足要求的银铜磷系真空钎料。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：该银铜磷系真空钎料含有银、铜和磷，其特征在于：还添加了微量元素，所述的微量元素由镧、铈、锆、锡、钛中的至少一种组成；所述的银铜磷系真空钎料各组分重量百分比为：银46-54%，磷1.0-4.0%，微量元素0.001-0.1%，余量为铜。钎料含银量与BAg72Cu钎料相比明显降低，生产成本降低；钎料中添加少量微量元素可细化钎料合金的组织，改善钎料的力学性能，提高钎焊接头的强度和韧性；微量元素中，镧、铈、锆的加入可细化钎料合金的组织，提升钎料的加工性能，同时降低铸锭中的氧化物含量，提高钎料的润湿性能，锡的加入可降低钎料熔化温度，钛的加入可以提高钎料活性，提升钎料对母材的润湿性；磷含量低，电阻率低、清洁性好；钎焊润湿性、流动性好，其抗拉强度可达300MPa以上；塑性好，可加工成各种规格、尺寸的焊条、焊丝、焊环、薄带、焊片等钎料。

本发明优选的所述银铜磷系真空钎料各组分重量百分比为：银49.5-50.5%，磷1.8-2.2%，微量元素0.03-0.08%，余量为铜。

本发明更优选的所述银铜磷系真空钎料各组分重量百分比为：银50%，磷2.0%，微量元素0.05%，余量为铜。

本发明优选的所述银为1#白银，铜为TU1无氧铜。所用原料主要是高品级的原料，防止杂质混入，清洁性和溅散性满足要求。

本发明所述的银铜磷系真空钎料采用真空熔炼炉进行熔炼、浇铸、锯剥，然后通过轧制、拉拔、压延、成型、清洗工艺制备而成；所述的熔炼是指将原料按照配方配好后，加入真空熔炼炉中，对真空熔炼炉进行抽真空，通或者不通保护气体，然后进行升温熔炼。真空熔炼便于在合金中加入活性元素，而且可减少气体和杂质的混入；真空熔炼可减少原料熔炼过程中的氧化，提高钎料成品的清洁性和溅散性。

本发明所述的银铜磷系真空钎料熔化温度范围为635～780℃。钎料熔化温度较低，节约能源。

本发明所述的银铜磷系真空钎料电阻率低于0.1Ω*mm²/m。钎料电阻率低，导电性能良好。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：

1、银含量较低，比BAg72Cu钎料减少约22%，降低了生产成本，减少了贵金属银的用量；