[发明专利]一种用于异种金属连接的低银钎焊料

说明书

技术领域

本发明涉及一种含铟、锡等元素的新型多元低银钎料，特别适用于铜与铁等异种金属材料的钎焊，属于一种中温钎焊材料。

背景技术

根据国内外发展现状及市场分析，为应对原材料市场中白银价格不断上涨的趋势，有效降低产品的生产成本，当前市场中涉及铜与铁连接的整机产品较多，且应用领域广，比如在各类空调、冰柜压缩机内部的铜铁管路件连接，但往往采用银含量20%以上的高银钎料进行钎焊连接，提高了客户的生产成本。

在进行铜与铁等黑色金属及其合金的钎焊时，考虑到钎料对钎焊母材的润湿性及钎焊接头相关的力学性能，人们大都选用银钎料。如常见的BAg56CuZnSn，广泛用于钎焊铜与铁部件的钎焊，具有较低的熔化温度，钎焊过程中的能耗低。但随着贵金属原材料价格的不断上涨，造成使用高银钎料来钎焊的厂家面临巨大的成本压力，在激烈的市场竞争下，大大削弱了使用银含量大于20%的银钎料企业的竞争力。

一些企业通过增加Cd的含量来降低银含量，Cd的加入，大幅度降低了钎料的熔化温度，提升了钎焊性能，较好地降低了银含量，曾经一度被广泛试验，但Cd本身是有毒元素，不利于操作者的健康且对环境存在污染，不符合欧盟RoHS指令，随着人们对环保的愈加重视，逐渐被其他无害元素所取代。

尽管如此，根据现有的研究结果表明，单一元素的加入不足以与含镉银钎料相比，如Ag-Cu-Zn-Sn钎料中Sn的加入可有效提高流动性、润湿性，降低固、液相线温度，减小熔化区间，但其可加工性往往较差；Ag-Cu-Zn-In钎料中In的加入可以降低固、液相线温度，减小熔化区间，提高流动性，但其本身在银、铜中的固溶度较小且价格较高；人们开始重点开发多元合金体系的银钎料用于取代含镉银钎料的使用。

但当多元素添加时，由于元素相互间作用及加入量的影响，导致合金材料内部脆性相析出，钎料本身力学性能变差，在自动化生产使用时易发生断裂导致中止，影响了批量化生产应用。

因此，研究开发出一种既符合欧盟RoHS指令要求，在钎焊材料中不含有害化学元素Cd，又具有良好的钎焊工艺性能、脆性较小、银含量较低的低银钎焊材料用于铜铁异种金属管路件的连接。

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，而提供一种含银量较低，不含镉元素，钎料熔化温度合适，脆性较小的多元银钎料用于钎焊铜与铁异种金属管路件。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种用于异种金属连接的低银钎焊料，它由Ag、Cu、Sn、In、Zn、微量混合金属组成，所述各组分的重量百分比分别为：Ag：13.0～18.0wt.%，Cu：42.0～48.0wt.%，Sn：1.0～4.0wt.%，In：0.1～3.0wt.%，微量混合金属：0.001-0.05wt.%，Zn：余量，所述微量混合金属由镧、铈、镓、硅中两种或两种以上组成。

本发明所述各组分的重量百分比分别为：Ag：14.0～17.0wt.%，Cu：43.0～47.0wt.%，Sn：1.5～3.5wt.%，In：0.1～2.0wt.%，Zn：余量，并添加了0.001-0.03wt.%的微量混合金属，所述微量混合金属由镧、铈、镓、硅中两种或两种以上组成。

本发明所述各组分的重量百分比分别为：16wt.%的Ag，47wt.%的Cu，2.6wt.%的Sn，1.0wt.%的In,余量为Zn，0.02wt.%的微量混合金属作为工艺添加量。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：1、可用于取代BAg20CuZn(Si)银钎料，明显降低了白银含量百分比4个百分点，且性能指标参数与BAg20CuZn(Si)接近，部分指标高于BAg20CuZn(Si)，拥有良好的性价比；2、钎焊铜与铁时具有优良的机械性能，经客户使用后反馈钎焊工艺性能优良，质量稳定，工艺性能指标与BAg20CuZn（Si）银钎料相当；3、该钎料的加工塑性好，可加工成各种规格、尺寸的焊条、焊丝、焊环、薄带、焊片等；4、该产品电阻率较小，可达0.08Ω*mm²/m。

附图说明

图1为本发明实施例银、铜、锌三元相图。