[发明专利]一种低熔点具有优良润湿性能的低镉银钎料

说明书

本发明属于金属材料类的钎焊材料技术领域，特别是一种低熔点具有优良润湿性能的低镉银钎料。本发明的任务是提供一种Cd含量低、钎料液相线温度接近BAg25CuZnCd钎料，且具有良好润湿、铺展性能以及钎焊接头力学性能的低熔点具有优良润湿性能的低镉银钎料。本发明是通过如下技术方案实现的：一种低熔点具有优良润湿性能的低镉银钎料，该低镉银钎料的各组分的质量百分比为：24.0～26.0wt.％的Ag，30.0～41.0wt.％的Cu，0.05～0.13wt.％的Cd，0.001～0.005wt.％的In，0.001～0.005wt.％的Ga，0.001～0.005wt.％的Sn，余量为Zn。

技术领域

本发明属于金属材料类的钎焊材料技术领域，具体涉及一种低熔点具有优良润湿性能的低镉银钎料。

背景技术

已有技术(GB/T 10046-2008《银钎料》)中推荐的BAg25CuZnCd钎料，其熔化温度范围为固相线607℃，液相线682℃，其较低的熔化温度范围使得钎焊生产时操作方便、工艺简便，曾经是非常受钎料用户钟爱的钎料之一。但是，由于RoHS指令以及中国“39号部令”对Cd元素使用的限制(美国标准AWS A5.8/A5.8M：2004表1要求：Cd含量低于0.15％)，BAg25CuZnCd钎料的应用受到了影响。作为BAg25CuZnCd钎料的替代品，BAg25CuZn钎料，由于其化学成分中的主要元素为Ag、Cu、Zn，且Ag含量为24.0％～26.0％，因此其熔化温度范围为固相线700℃，液相线790℃；而BAg25CuZnSn钎料，虽然添加了1.5％～2.5％的Sn元素，使得其熔化温度范围降低至固相线680℃，液相线760℃，仍然大大高于BAg25CuZnCd钎料的固相线607℃、液相线682℃的熔化温度范围。如何降低银钎料的熔化温度范围并使其具有优良的润湿、铺展性能和钎缝力学性能，满足工业4.0时代钎焊接头对高性能、高效率、低成本的要求，是一个极为困难的课题。

在已公开的中国专利文献中虽然见诸有新型银钎料的技术信息，如CN200510095769.7公开的“含镓和铈的无镉银钎料”，其固相线温度在605℃～615℃，液相线温度在635℃～645℃；CN200510122730.X公开的“含镓、铟和铈的无镉银钎料”，其固相线温度在640℃～650℃，液相线温度在685℃～710℃；CN200610097767.6公开的“一种含镓、铟和铈的无镉银基钎料”，其固相线温度在650℃～665℃，液相线温度在730℃～745℃。此外，已有无镉银钎料能够降低熔化温度的共同特点是添加至少1％以上的一种或多种低熔点元素如Sn、Ga、In等。由于Ga、In属于稀有元素，全世界的年产量亦很有限，价格与白银相当或高于白银，因此，不具备大批量应用的价值；Sn元素价格不高且储量丰富，但是，大量添加，由于易形成硬而脆的金属间化合物Cu6Sn5，造成银钎料加工困难，除了在BAg60CuSn钎料中Sn的添加量可以达到9.5％～10.5％外，在Ag-Cu-Zn-Sn系列钎料中一般添加量均在1.5％～2.5％，个别如BAg56CuZnSn中Sn的添加量为4.5％～5.5％(参见GB/T 10046-2008《银钎料》表2)。

至今，在主成份为Ag、Cu、Zn元素(不含磷元素，归类为GB/T 10046-2008的银钎料)，Ga、In、Sn元素含量低于0.15％的所有银钎料，均未见其液相线温度能够达到≤705℃，能够接近BAg25CuZnCd钎料的液相线温度682℃的无镉银钎料的报道。

发明内容

本发明的任务在于提供一种Cd含量低于0.15％、钎料液相线温度接近BAg25CuZnCd钎料，且具有良好润湿、铺展性能以及钎焊接头力学性能的低熔点具有优良润湿性能的低镉银钎料。

本发明的任务是通过如下技术方案实现的：一种低熔点具有优良润湿性能的低镉银钎料，该低镉银钎料的各组分的质量百分比为：24.0～26.0wt.％的Ag，30.0～41.0wt.％的Cu，0.05～0.13wt.％的Cd，0.001～0.005wt.％的In，0.001～0.005wt.％的Ga，0.001～0.005wt.％的Sn，余量为Zn。