[发明专利]一种金锡锡丝、箔带及预成型焊片的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，具体涉及一种金锡锡丝、箔带及预成型焊片的制备方法。

背景技术

由于易脆合金，尤其是Au₈₀Sn₂₀合金，其优导电性、易焊接、抗腐蚀性等特点，其在焊接中得到广泛的应用，在焊接过程中主要以焊膏形式存在，但含有助焊剂，且很多领域焊接不可以使用，所以需要制作成丝，预成型焊片。2013年5月15日公开的中国专利CN103100825A，其公开了一种制备金锡预成型焊片的方法，其步骤包括：（一）熔炼合金；（二）铸锭；（三）压延；（四）退火；（五）冲裁。由于加工工艺步骤较多，工艺难以控制，不易做到产品一致性。另外，传统的金锡锡丝的制备方法包括如下步骤：（一）熔炼合金；（二）铸锭；（三）挤压；（四）退火；（五）拉拔。现有的方法中，箔带的制备需要压延、金锡锡丝需要拉拔才能成型，由于金锡合金的脆性高，通过压延或拉拔难以加工成型。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种金锡锡丝、箔带及预成型焊片的制备方法，其工艺过程简便，可批量生产，产品精度好、一致性好。

为解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种金锡锡丝、箔带及预成型焊片的制备方法，其包括以下步骤：

步骤一，将金、锡熔炼成合金，再浇铸成合金棒；

步骤二，退火；

步骤三，挤压成型，当需要挤压成锡丝时，先将挤压机出口处安装带圆孔的锡丝模具；当需要挤压成箔带时，先将挤压机出口处安装带方孔的箔带模具；再将步骤二的产品放入挤压机内，调整挤压机压强至250-350MPa，温度调整至150-230℃；

步骤四，将步骤三挤压所得箔带裁切成预成型焊片。

优选地，所述步骤一中金、锡的质量比为80:20。

优选地，所述步骤一中，金锡合金熔解温度为450-550℃，熔解后取样冷却至室温，再进行测试；浇铸成的合金棒去除表面氧化物后进行真空包装。在工艺过程中，取样量一般是300g。

测试时使用德国BRUKER直读光谱仪测试，根据测试结果调整材料合金。确保金属含量在以下测试范围内：

本步骤中，使用剥皮机去除合金棒的表面氧化物，剥皮机是一种专门用于对手工浇铸的锡棒进行剥皮及切头的机器，把在浇铸时产生的缺陷如表面氧化、气孔、浇铸口杂质多和浇铸口端面不平整现象除去，以提高锡锭的品质，为下继工序工艺提供优质的材料，保证产品的质量要求。所述剥皮机由机体、进料架、出料架、外圆裁切装置、端面裁切装置、液压系统和电控系统分组成。去除合金棒表面氧化物时，把合金棒存放到进料架上后，剥皮机能自动地进行加料、剥皮、切头到出料。脱皮除去合金棒表层氧化层、裂纹等后做出的产品在焊接高温时金属氧化减少使之焊接结合牢固，焊接强度更高，空洞更少。

优选地，所述步骤二是在挤压机中进行，挤压机的出口用实心模具封闭；退火压力为100-150MPa，温度为200-300℃，退火时间为3-4小时；再推出合金棒，去除合金棒表面氧化物，再将合金棒真空包装。退火过程中，避免合金棒与空气接触，退火后，使用剥皮机去除合金棒的表面氧化物。

优选地，所述步骤二中的退火温度为250-260℃。

优选地，所述步骤三中挤压机内的压强为280-330MPa，温度为180-200℃。

优选地，所述步骤三中，当挤压成锡丝时，从锡丝模具出来的锡丝用收线机收成卷，再进行真空包装。常用的锡丝模具中的圆孔的孔径为0.3mm、0.5mm、0.6mm、0.8mm、1.0mm及1.2mm等，可以根据需要选择不同孔径的锡丝模具。

优选地，所述步骤三中，当挤压成箔带时，从箔带模具出来的箔带用张力收卷机收成卷，再进行真空包装。常用的箔带模具为T:0.3mm、W:40mm；T:0.4mm，W:40mm；T:0.5mm，W:40mm；T:0.6mm，W:50mm及T:1.0mm W:50mm等，其中，T为方孔的高度，W为方孔的宽度，可以根据需要选择不同厚度的箔带模具。

优选地，所述步骤四中，用精密冲床和精密模具进行裁切，再真空包装。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

（1）使用该方法制备金锡锡丝或者箔带，在浇铸成合金棒之后进行退火，通过挤压得到所需的锡丝或箔带，而无需再通过拉拔或者压延，克服了金锡合金因脆性高而难以通过拉拔或压延加工成型的缺点。