一种无隔银基焊料及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种无隔银基焊料及其制备方法，属于焊接材料领域，按照重量百分比计，包括：Ag39.0～41.0，Zn29.5～31.5、Sn2.5～3.5、Ni1.3～1.7、In0.1‑0.2，Co0.05‑0.1，石墨烯0.01‑0.02，余量为Cu和不可避免杂质。本发明专利技术制备的钎料用于焊接不锈钢的接头强度能达到140MPa，钎料的铺展性能和塑性好。

Non separation silver base solder and preparation method thereof

The invention discloses a nonseptate silver solder and a preparation method thereof, belonging to the field of welding materials, according to weight percentage, including: Ag39.0 ~ 41, Zn29.5 ~ 31.5, Sn2.5 ~ 3.5, Ni1.3 ~ 1.7, In0.1 0.2, Co0.05 0.1, graphene 0.01 0.02, the remainder is Cu and unavoidable impurities. The brazing filler metal prepared by the invention is used for welding stainless steel, and the joint strength can reach 140MPa, and the spreading property and plasticity of the filler metal are good.

【技术实现步骤摘要】
一种无隔银基焊料及其制备方法
本专利技术涉及一种无隔银基焊料及其制备方法，属于焊接材料领域。
技术介绍
改革开放以来，随着电子信息产业、家电、汽车、军工、制冷和建筑装饰材料等行业的蓬勃发展，钎焊技术在这些新兴行业中扮演了重要的角色，并且对钎料的需求量越来越大。钎料按合金系统可以分为银基、铜基、铝基、锡铅基、金基、镍基、锰基等十多类，银基钎料在钎料中占有很大的比例，同时也是钎焊中非常重要的一类焊接材料，在家用电器、发电机、电器电子、眼镜架制造、电动工具等行业中都是必不可少、至关重要的连接材料。银钎料的熔点适中，工艺性好，并具有良好的强度，韧性，导电性，导热性和耐蚀性，是应用极广的硬钎料。据不完全统计，仅家电制造国内每年需要消耗银钎料300吨，建筑材料加工工具国内每年需要消耗银钎料350吨。由于银价昂贵所以多数采用含镉的银基钎料，含镉的银基钎料不仅可以降低合金的液相线、缩小熔化温度区间、改善钎焊工艺性，既能钎焊铜及铜合金又能钎焊钢、不锈钢及异种金属，所获得的钎焊接头性能优良，特别是某些需要进行多次分级钎焊的产品，而且价格低廉。但是含镉的钎料大量使用不仅直接危害焊接操作者的身体健康也影响周边环境。欧盟已规定，从2006年7月1日起，电子工业等产品中不准含镉。中国信息产业部等七部委也在同年发布第39号令，要求在家电等行业全面禁止使用含镉等6种有害物质。目前也有不含隔的银基钎料(如Ag64Cu10Znl6Gal0、Ag62Cul0Zn10Ga18、Ag58Cu30Zn7Gal5、和Ag30Cu35Zn20In15)，但是钎料中银的含量大，且加入了大量贵重合金元素Ga和In、成本高，而且钎料的熔化温度和熔化区间等技术指标差，为了获得较低的熔化温度其中添加的不适量合金元素使得钎料的脆性很大，从而限制了目前不含镉的银基钎料的使用范围。授权公告号CN102626838B，专利技术名称：银基无镉中温钎料及其制备方法，该专利技术钎料由Ag、电解铜、Zn、Sn、铜磷合金、Ni、Mn、Zr和包裹了铜箔的稀土镧和稀土铈的混合物制成，方法如下：一、称料；二、液态钎料的制备；三、浇铸；四、挤压，即得银基无镉中温钎料。本专利技术制备的银基无镉中温钎料熔化温度为614～719℃，用于焊接不锈钢的接头强度能达到140MPa，钎料的铺展性能和塑性好，能够制备成焊环和直径为1.0～2.0mm的焊丝，不含嫁和铟这些贵重金属，钎料的成本至少降低了450元/千克。但是焊料的强度不高，润湿性也不好。
技术实现思路
本专利技术提供了一种无隔银基焊料及其制备方法，解决了现有无隔银基焊料强度不高、润湿性不好等问题。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种无隔银基焊料，按照重量百分比计，包括：Ag39.0～41.0，Zn29.5～31.5、Sn2.5～3.5、Ni1.3～1.7、In0.1-0.2，Co0.05-0.1，石墨烯0.01-0.02，余量为Cu和不可避免杂质。优选地：所述的Ag的含量为0.39-40％。优选地：所述的In的含量为0.1-0.15％。优选地：所述的Co得含量为0.06-0.08％。优选地：所述的石墨烯得含量为0.01-0.015％。本专利技术也提供了一种无隔银基焊料的制备方法，包括以下步骤：(1)按照比例制备除石墨烯以外的原料的合金，将制备的合金粉碎至100-150目备用；(2)将石墨烯加入酒精，用超声处理；(3)将超声处理后的石墨烯酒精溶液和合金粉加入高能球磨机，150-200r/min,温度150-200度，研磨10-15min；(4)将研磨后的石墨烯和合金粉混合物烘干；(5)烘干后的混合物放入磨具，挤压成型；(6)将成型后的混合粉在250-300度，烧结3-5h，既得铝镁合金焊料。优选地：所述的超声处理为；超声波功率150-200W，频率80-100kHz，时间2-3h。优选地：所述的挤压成型为80-90MPa，保持时间为15-20min。本专利技术的有益效果：本专利技术无镉银基钎料的主要合金元素为铜和锌，因为二者可以降低银的熔化温度。添加锡能进一步降低钎料的熔点，改善钎料的流动性和润湿性，还能抑制钎料中锌的蒸发，防止钎缝中形成裂纹和气孔等缺陷。钎料中加入镍可防止不锈钢钎焊件发生界面腐蚀的倾向，且能提高钎料润湿性和塑韧性，但加入镍会明显提高钎料的熔化温度，钎料显微组织颗粒增大，而微量稀土元素In可以提高钎料的润湿性，并且可以使钎料组织细化。少量添加钴，可以显著地抑制钎料在一母材、特别是无氧铜母材上产生过度地漫流、减小对铜母材的溶蚀，有利于精密电真空器件电气性能的保证和产品装配精度的提。石墨烯：石墨烯是一种增强材料，可以有效的增加焊料的强度和润湿性。并且石墨烯与In、Co配合，可以有效的提高焊料的强度。本专利技术制备的无镉银基钎料熔化温度为614～719℃，与含镉钎料相当；本专利技术的钎料不含镉，避免了对焊接操作者身体健康的危害，也降低对环境的污染。本专利技术制备的钎料用于焊接不锈钢的接头强度能达到140MPa，钎料的铺展性能和塑性好。本专利技术的焊料制备方法，采用超声波预处理石墨烯，是使团聚在一起的石墨烯均匀分散于酒精中。然后通过高能球磨使石墨烯与其他原料充分均匀混合，经干燥后的焊料无粘连，采用挤压成型为80-90MPa，保持时间为15-20min的成型工艺，在持续压力作用下，模具中石墨烯与其它原料粉产生塑性流动，这种流动有助于钎料填满粉体之间的缝隙和排除粉体之间的空气，从而使复合钎料致密、微孔少。具体实施方式下面将结合本专利技术具体实施例，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1一种无隔银基焊料，按照重量百分比计，包括：Ag39，Zn29.5、Sn2.5、Ni1.3、In0.1，Co0.05，石墨烯0.01，余量为Cu和不可避免杂质。本实施例无隔银基焊料的制备方法，包括以下步骤：(1)按照比例制备除石墨烯以外的原料的合金，将制备的合金粉碎至100-150目备用；(2)将石墨烯加入酒精，用超声处理，超声波功率150W，频率80kHz，时间2h；(3)将超声处理后的石墨烯酒精溶液和合金粉加入高能球磨机，150r/min,温度150度，研磨10min；(4)将研磨后的石墨烯和合金粉混合物烘干；(5)烘干后的混合物放入磨具，挤压成型，压力80MPa，保持时间为15min；(6)将成型后的混合粉在250度，烧结5h，既得无镉银基焊料。实施例2一种无隔银基焊料，按照重量百分比计，包括：Ag40，Zn30、Sn3、Ni1.5、In0.15，Co0.08，石墨烯0.015，余量为Cu和不可避免杂质。本实施例无隔银基焊料的制备方法，包括以下步骤：(1)按照比例制备除石墨烯以外的原料的合金，将制备的合金粉碎至100-150目备用；(2)将石墨烯加入酒精，用超声处理，超声波功率180W，频率90kHz，时间2.5h；(3)将超声处理后的石墨烯酒精溶液和合金粉加入高能球磨机，180r/min,温度180度，研磨12min；(4)将研磨后的石墨烯和合金粉混合物烘干；(5)烘干后的混合物放入磨具，挤压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无隔银基焊料，其特征在于，按照重量百分比计，包括：Ag39.0～41.0，Zn29.5～31.5、Sn2.5～3.5、Ni1.3～1.7、In0.1‑0.2，Co0.05‑0.1，石墨烯0.01‑0.02，余量为Cu和不可避免杂质。

【技术特征摘要】
1.一种无隔银基焊料，其特征在于，按照重量百分比计，包括：Ag39.0～41.0，Zn29.5～31.5、Sn2.5～3.5、Ni1.3～1.7、In0.1-0.2，Co0.05-0.1，石墨烯0.01-0.02，余量为Cu和不可避免杂质。2.根据权利要求1所述的一种无隔银基焊料，其特征在于：所述的Ag的含量为0.39-40％。3.根据权利要求1所述的一种无隔银基焊料，其特征在于：所述的In的含量为0.1-0.15％。4.根据权利要求1所述的一种无隔银基焊料，其特征在于：所述的Co的含量为0.06-0.08％。5.根据权利要求1所述的一种无隔银基焊料，其特征在于：所述的石墨烯得含量为0.01-0.015％。6.一种如权利要求1所述的无隔银基焊料的制备方法，其特征在于，包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘东枭，
申请(专利权)人：安徽华众焊业有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34