[发明专利]一种低熔点低银无镉银钎料

说明书

一种低熔点低银无镉银钎料，其特征在于，按质量百分数配比是：11.0％～13.0％的Ag，36.0％～43.0％的Zn，0.01％～0.05％的Sn，0.01％～0.05％的In，0.01％～0.05％的Zr，0.01％～0.05％的Sc，余量为Cu。使用银板、阴极铜、锌锭、锡锭、金属铟、铜锆合金、金属钪，按成分配比加入。采用中频冶炼工艺冶炼、浇铸，然后通过挤压、拉拔，即得到所需要的钎料丝材。本发明的钎料固相线温度≤765℃，液相线温度≤795℃。配合市售FB102钎剂，钎焊紫铜‑不锈钢、紫铜‑黄铜、黄铜‑不锈钢时，钎焊接头抗剪强度分别达到与对比例(BAg45CuZn钎料)相当的水平，优于现有BAg12CuZn(Si)钎料。

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低银无镉银钎料。

背景技术

目前已有文献如GB/T 10046-2018《银钎料》中推荐的BAg45CuZn钎料，其熔化温度范围为固相线665℃，液相线745℃，是市场上非常受钎料用户钟爱的钎料。但是，其45％±1％的Ag含量，对于很多竞争激烈的行业来说“材料成本”偏高，降低银钎料中Ag的含量一直是相关制造业追求的目标。

作为BAg45CuZn钎料的“替代品”，BAg35CuZn、BAg34CuZnSn、BAg30CuZn、BAg25CuZn钎料，除了钎料的固相线、液相线温度高于BAg45CuZn钎料外，大部分性能指标均能“接近”BAg45CuZn钎料，但是，Ag含量仍然“偏高”，因此，近年来，含银量更低的钎料如BAg20CuZn(Si)、BAg12CuZn(Si)、BAg5CuZn(Si)陆续被研发出来，但是，上述三种钎料的液相线温度均在810℃以上，易造成材料的“过烧”、“软化”，不利于许多材料或结构的钎焊。

本申请人进行了文献检索，在已公开的中国专利文献中虽然见诸有新型低银钎料的技术信息，略以例举的如CN201310308083.6推荐的“一种连接黄铜和不锈钢的银钎料”，其Ag含量在18～22wt.％范围，固相线温度在640～690℃，液相线温度在770～800℃；CN200910097817.4提供的“含锂和铌的无镉银钎料及其生产方法”，其固相线温度在725℃～735℃，液相线温度在760℃～770℃；CN201610500401.2推荐的“一种含锰、锡的无镉低银钎料及其制备方法”，其Ag含量在13～19wt.％范围，固相线温度在685℃，液相线温度在765℃等等。此外，已有无镉银钎料能够降低熔化温度(或称固相线温度、液相线温度)的共同特点是添加至少一种或多种低熔点元素如Sn(熔点231.9℃)、In(熔点156.6℃)、Li(熔点180.5℃)以及能降低钎料熔点的Ni元素等。由于In、Li属于“稀有元素”，全世界的年产量亦很有限，In的价格与白银相当或高于白银，Li的价格约在800-1000元/kg，远远高于Cu(约为35-40元/kg)，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 10046-2018《银钎料》第4页表1(续))。

但是，并不限于这些文献公开的新型银钎料，在主成份为Ag、Cu、Zn元素(不含磷元素)，归类为GB/T 10046-2018的银钎料，Ag含量小于20％、In、Sn等微量元素含量低于0.15％的无镉银钎料，均未见润湿铺展性能、钎缝力学性能等性能能够接近BAg45CuZn钎料、液相线温度低于800℃的“低银钎料”的报道。为此，本申请人进行了大量的探索并且有益的试验，本技术方案便是在这种背景下发明的。

发明内容