银钎料或硬钎焊合金及其应用制造技术

本发明专利技术涉及银钎料或硬钎焊合金，还涉及它们在各种等级银特别是银器制作等级银中形成钎焊接头中的应用。这些合金为含有至少５５重量％Ａｇ和０．５－３重量％Ｇｅ的Ａｇ－Ｃｕ－Ｚｎ系合金。它们有很好的颜色、流动性和耐腐蚀性组合。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及银钎料或硬钎焊合金及其在各种等级银特别是银器制作(silversmithing)级银中形成钎焊接头中的应用。银硬钎焊合金在银器制作业中作为银钎料或钎料也是已知的，在这里这些术语可互换。
技术介绍
各种银-铜-锌类型的银基合金适用作钎料(硬钎焊材料)。硬钎焊定义为这样一种连接方法，在这一方法中使用一种其熔点高于450℃但低于母材熔点的填充金属，它通过毛细吸引分布在接头中。银、铜和锌形成三元低共熔体，其中银的含量为56％，并在665℃下熔融，参见下述文献中的三元相图Jacobson et al，Developmentof new silver-free brazing alloys for steel tubular assembly，supplement to the Welding Journal(sponsored by the Americanwelding Society/Welding Research Council)，August 2002，pages149-S to 155-S(可下载于http//www.aws.or g/wj/supplement/08-2002-JACOBSON-s.pdf.)的图2。AWS推荐用于低碳钢或铜的硬钎焊的可商供银合金的组成为44重量％Ag、30重量％Cu和26重量％Zn。这样的合金对于用于银器制作来说银含量太低，在银器制作中至少55重量％Ag的钎料合金是标准的。视其熔点而定，用于银器制作的硬钎焊合金分类为Easy、Medium和Hard，主要的英国供应商给出以下数值Thessco固相线温度液相线温度Easy705℃725℃Medium 720℃765℃Hard 745℃ 778℃Johnson Matthey 固相线温度液相线温度Easy 705℃ 723℃Medium720℃ 765℃Hard 745℃ 778℃含有75重量％Ag、22重量％Cu和3重量％Zn的合金是已知的，它与银有良好的颜色匹配，但熔点高。含有70重量％Ag、20重量％Cu和10重量％Zn的合金也有良好的颜色和较低的熔点，另外的含有65重量％Ag、20重量％Cu和15重量％Zn的合金也有较低的熔点，参见http//www.wlv.com/joining/silvabrazrefchart.xls。当然，这仅仅是银器制作的各种钎料合金供应商之一的一个网页。一种用于电子工业的耐腐蚀银钎料在JP 61078592(Kyocera)中公开，它基于Ag、0.05-19重量％Ge、0.01-1.0重量％Pd和0.01-2重量％Li。示例性组成含有94重量％Ag、4重量％Ge、0.5重量％Pd、0.5重量％Li、0.5重量％Fe和0.5重量％Ni，而另一示例性组合物含有80％Ag、11.95％Ge、8％Pd和0.05％Li。推荐的锗量是相对高的。对于银器制作来说，因为使用了锂甚至微量的锂，钯的使用是应避免的。虽然据认为可铺展性和可浸润性是需要的性质，但与要焊接的材料的颜色匹配是不必要的。专利GB-B-2255348(Rateau，Albert and Johns；MetaleuropRecherche)公开了这样一种新型银合金，它保持Ag-Cu合金固有的硬度和光泽性质，而同时减少由于铜生成氧化物的倾向而产生的问题。所述的合金为三元Ag-Cu-Ge合金，它含有至少92.5重量％Ag、0.5-3重量％Ge以及除杂质外余量的铜。专利US-A-6168071和EP-B-0729398(Johns)公开了一种银/锗合金，所述的合金含有至少77重量％银和0.4-7重量％锗，除了杂质外其余主要为铜，所述的合金含有作为晶粒细化剂的元素硼，其浓度大于0ppm但小于20ppm。在欧洲和美国，根据GB-B-2255348和EP-B-0729398的教导的银合金现以商品名Argentium商供(92.5重量％Ag、6.3重量％Cu、1.2重量％Ge)，在这里使用的“Argentium”一词指这些合金。专利技术概述在一个方面，本专利技术提供含有至少55重量％Ag和0.5-3重量％Ge的Ag-Cu-Zn系银钎料合金。上述合金可显示出相对低的熔点、高流动性和良好颜色的很好组合。特别是，这样的合金的固相线温度可以为约700至约750℃，而液相线温度可以为约725至约780℃。它们可用于首饰合金的软钎焊或硬钎焊，包括各种等级的，例如Sterling。它们特别适合于Argentium银的钎焊。由附后的权利要求书，本专利技术另一些优选的特性是显而易见的。所述的合金可能含有1.5-2.5重量％Ge，特别是2.0-2.5重量％Ge，更特别是约2.0重量％Ge。已发现锗的加入使颜色改善并使熔点下降，还使耐腐蚀性提高。Ag-Cu-Zn合金通常含有55-77重量％Ag、10-30重量％Cu(优选56-75重量％)和8-15重量％Zn。为了流动性，它还可含有0.05-0.4重量％Si，特别是约0.1至0.2重量％Si。太大的比例会使脆性增加。所述的合金还可含有1-3重量％Sn，特别是约2重量％Sn，它也使熔点下降并使颜色改善。还可含有例如1ppm至0.3重量％、更通常0.1-0.3重量％硼，它使晶粒尺寸下降并有助于组合物轧制或拉拔。具体的组成包括(a)55-77重量％Ag、10-30重量％Cu和8-15重量％Zn、2-2.5重量％Ge和0.05-0.4重量％Si，(b)55-77重量％Ag、10-30重量％Cu和8-15重量％Zn、2-2.5重量％Ge和1-3重量％Sn，或(c)55-77重量％Ag、10-30重量％Cu和8-15重量％Zn、2-2.5重量％Ge和0.05-0.4重量％Si和1-3重量％Sn。本专利技术的合金可以任何便于银器制作的形式提供，例如棒状、带状、丝状、细颗粒或金属粉末分散在媒介中的糊状，并可与传统的焊剂一起使用。在糊状物的情况下，US-A-5443658(Hermanek)公开了一种媒介，它为含有78重量％水、10重量％矿物油、10重量％甘油和其余为羧甲基纤维素钠的水凝胶。US-A-5120374(Mizuhara)公开了含有1-4重量％羟丙基纤维素、40-80重量％1，2-丙二醇、18-58重量％2-丙醇或1-4重量％羟丙基纤维素、20-70重量％1，2-丙二醇、26-76重量％水的凝胶。US-A-4475959公开了一种基于分散在羟基溶剂中的树脂的有机媒介体系。也可使用低熔点的烃类媒介。适用的材料包括那些熔点低于室温的材料以至通常为固体的材料，例如在28-100℃熔化的C18-C60石油烃类蜡。这样的材料应有低的灰分或固体残留物含量，并在500℃以下熔融和流动、升华和/或热分解。适用的烃类可为链烷烃、芳烃或混合芳烃链烷烃或具有这些特性的化合物的混合物，并包括各种烃类混合物，例如十八烷、溶剂油、石蜡和矿蜡(一种非直链固体链烷烃类和高沸点液体链烷烃的胶体体系，其中大部分液体烃类保持在胶束中)，例如凡士林。所述的合金可用于任何一种传统的软钎焊或硬钎焊方法，例如使用手动焊炬、固定焊炉、感应加热或电阻加热，或使用硬钎焊炉，优选可提供保护气氛的硬钎焊炉。在以下的实施例中进一步说明本专利技术。实施例1硬钎焊本文档来自技高网...

【技术保护点】
Ａｇ－Ｃｕ－Ｚｎ系的银钎料或硬钎焊合金，其含有至少５５重量％Ａｇ和０．５－３重量％Ｇｅ。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：PG约翰斯，
申请(专利权)人：米德尔塞克斯银有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]