[发明专利]一种代银铜磷锡药皮钎料环及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种药皮钎料，特别涉及一种无银铜磷锡药皮环状钎料，属于新型焊接材料领域。

背景技术

银基钎料的熔点适中、工艺性好，并具有良好的强度、韧性、导电性和抗腐蚀性，在现代工业各领域获得广泛应用．Cu-P钎料以其低的熔点，良好的钎焊工艺性能，特有的自钎作用(对紫铜钎焊)以及低廉的价格等优点，广泛应用于铜及铜合金的钎焊，是500～800℃温度范围内理想的钎料。Cu-P钎料主要有Cu-P二元钎料和Ag-Cu-P三元钎料两类，Cu-P-Ag三元钎料是在Cu-P二元钎料中加入Ag，不仅可以降低钎料的熔点，改善钎料的塑性和润湿性，降低钎焊接头的电阻系数，还能提高钎料的强度和韧性。BCu89PAg和BCu91PAg是目前空调、制冷行业中钎焊黄铜或紫铜用量较大的两种铜磷银钎料。性能较好的铜磷银钎料和银钎料需消耗较多的贵金属白银，随着贵金属白银价格的越来越高，导致空调、制冷、机械、电器、阀门管件等行业的生产厂家的加工成本大大提高。为了降低成本，研制环保型无银或低银钎料一直是国内外钎焊领域的研究前沿和热点。目前，在钎焊铜合金方面节银、代银钎料已取得了相当的进展，可在铜磷钎料中加锡，可进一步降低钎料的熔化温度，同时提高钎料的抗拉强度和延展性。钎焊铜和铜合金时，它能成功地替代传统的含银钎料，具有很好的经济效益和巨大的社会效益。然而，但靠磷去除锡的氧化膜比较困难，需另加钎剂。钎焊时用丝或条状铜磷锡钎料粘钎剂使用或加热前预先将钎剂预先涂覆在待焊接头处，此种钎焊工艺复杂、生产效率低、不易准确控制钎剂的用量，经常出现钎剂添加过多或添加不均匀现象，造成钎剂浪费钎剂残渣较难清洗，易腐蚀接头。目前，国内暂无药皮钎料环制造技术的应用，但已有相关专利发表。专利CN202804495 U公开了“一种涂有药皮的钎料”，它将药皮压涂到钎料棒上，此种方法只能生产药皮较厚的钎料棒，不能用于生产非条、棒状的药皮钎料。

发明内容

本发明的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供一种环保、熔点低、成本低廉、容易准确控制钎剂用量的代银铜磷锡药皮钎料环及其制备方法。

本发明的目的可通过下述技术措施来实现：

本发明的代银铜磷锡药皮钎料环是由环状铜磷锡钎料芯和药皮组成，所述药皮均匀覆盖于环状铜磷锡钎料芯的表面。

本发明所述的环状铜磷锡钎料芯为单圈结构，也可是由单根铜磷锡钎料芯绕制而成的轴向多环圈结构，且每两相邻的环圈之间的间距为0～1 mm。所述环状铜磷锡钎料芯为圆环圈状或扁圆环圈状。

本发明中所述的药皮重量占钎料环总重量的0.5％～16.0％；药皮的厚度为0.05～0.60 mm。

本发明的制备方法是采用下述步骤来实现的：

a）铜磷锡钎料铸锭的熔炼；

b）丝状铜磷锡钎料的制备；

c）将铜磷锡钎料丝绕制成环状；

d）将重量比为50%～70%的钎剂、1%～5%的胶粘剂、1%～4%的增韧剂、20%～50%的溶剂制成钎剂液，然后将钎剂液喷射涂覆到环状铜磷锡钎料芯的外部，干燥后，即制成药皮铜磷锡钎料环。

本发明中所述铜磷锡钎料铸锭是由下述重量比的原料制备而成，其中：P6.8%～7.2%，Sn0.4%～3%，Zr0.02%～0.5%，Si0.01%～0.4%，稀土0.01%～0.025%，其余为Cu。

采用本发明的代银铜磷锡药皮钎料环钎焊含铝元素的铜合金时，所述钎剂可由下述重量比的原料制备而成，其中：10%～20%的硅氟酸钠、30%～40%的氟化钾、15%～25%的氟硼酸钾、30%～40%的硼酐；也可是由下述重量比的原料制备而成，其中：10%～20%的氟铝酸钾、30%～40%的氟化钾、15%～25%的氟硼酸钾、30%～40%的硼酐。

采用本发明的代银铜磷锡药皮钎料环钎焊含铝、锰、硅等元素的铜合金时，所述钎剂由下述重量比的原料制备而成，其中：5%-10%的硼酸锂、35%～45%的氟化钾、15%～25%的氟硼酸钾、30%～40%的硼酐。

更具体说：本发明所述钎料芯为铜磷锡合金，含有适量P元素，熔化后液态钎料中的P可以还原铜表面已生成的氧化铜、氧化亚铜，起到清除氧化膜的自钎剂作用，因此本发明所述药皮相对其它药皮焊料的含量较少。