一种高强度无镉低银银钎料制造技术

本发明专利技术公开了一种高强度无镉低银银钎料。所述的银钎料按质量百分数计，包括：9.0％～12.0％的Ag，36.0％～42.0％的Zn，0.6％～2.0％的Sn，0.5％～2.5％的In，0.5％～2.5％的Ga，0.1％～0.3％的Pr，0.002％～0.02％的Sm，0.002％～0.02％的Eu，余量为Cu。本发明专利技术的钎料固相线温度≤705℃，液相线温度≤760℃。配合市售FB102钎剂，钎焊紫铜

【技术实现步骤摘要】
一种高强度无镉低银银钎料


[0001]本专利技术属于金属材料类的钎焊材料
，涉及一种高强度无镉低银银钎料。

技术介绍

[0002]目前已有文献如GB/T 10046
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2018《银钎料》中推荐的BAg25CuZn钎料，其熔化温度范围为固相线700℃，液相线790℃，是市场上非常受钎料用户钟爱的钎料。但是，其25％
±
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。
[0003]作为BAg25CuZn钎料的“替代品”，BAg20CuZn(Si)钎料虽然固相线温度还稍低于BAg25CuZn钎料，但是，Ag含量仍然偏高，成本降低不显著。BAg12CuZn(Si)钎料银含量显著低于BAg25CuZn钎料，材料成本降低显著，但是，钎料的固相线、液相线温度均显著高于BAg25CuZn钎料，容易造成材料的“过烧”、“软化”，不利于许多材料或结构的钎焊。
[0004]本专利技术人通过文献检索发现，在已公开的中国专利文献中，有关新型低银钎料的技术信息略以例举，如CN105234586A公开的“一种无镉低银钎料”，其Ag含量在10.2～14.3wt.％范围，固相线温度在682～707℃，液相线温度在780～800℃；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℃；CN110280924 B推荐的“一种低熔点低银无镉银钎料”，其Ag含量在11.0％～13.0％范围，钎料固相线温度≤765℃，液相线温度≤795℃；CN103817456B推荐的“含铍的低银无镉银钎料”，其Ag含量在l2％～16％范围，固相线温度为655℃土10℃，液相线温度为745℃土10℃等。
[0005]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℃)、Ga(熔点29.76℃)、Li(熔点180.5℃)以及能降低钎料熔点的Ni元素等。由于In、Ga、Li属于“稀有元素”，全世界的年产量亦很有限，In、Ga的价格与白银相当或高于白银，Li的价格约在800
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1000元/kg，远远高于Cu(约为35
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40元/kg)，因此，当In、Ga添加量高于2.5wt.％时，批量生产应用的价值则会大大降低；Sn元素价格相对Ag来说不算高且储量较为丰富，但是，大量添加Sn时，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
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Cu
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Zn
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Sn系列钎料中一般添加量均在1.5％～2.5％，仅有个别型号如BAg56CuZnSn中Sn的添加量为4.5％～5.5％(参见GB/T 10046
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2018《银钎料》第4页表1(续))。
[0006]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)时，它们均归类为GB/T 10046
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2018《银钎料》。Ag含量小于12％、In、Ga、Sn等微量元素含量低于2.5％的无镉银钎料，均鲜见润湿铺展性能、钎缝力学性能等性能能够接近或优于
BAg25CuZn钎料、钎料液相线温度低于760℃的“高强度无镉低银银钎料”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专利技术的。

技术实现思路

[0007]本专利技术提供一种Ag含量在9.0％～12.0％范围，液相线温度≤760℃，适用于紫铜
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黄铜、紫铜
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不锈钢、黄铜
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不锈钢、不锈钢
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不锈钢等材料钎焊的高强度无镉低银银钎料，以满足制造业降低成本、提升质量、增强产品竞争力的需要。
[0008]对比分析、比较欧盟RoHS2.0指令条款和中国GB/T 10046
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2018《银钎料》标准，发现在不含镉元素(即Cd≤0.010％)、主成份为Ag、Cu、Zn元素的银钎料中，BAg25CuZn钎料的固相线温度为700℃、液相线温度为790℃。而随着Ag含量的降低，如BAg20CuZn(Si)、BAg12CuZn(Si)、BAg5CuZn(Si)钎料，它们的液相线温度分别为810℃、830℃、870℃，这对于紫铜、黄铜结构或工件的钎焊来说，极易引起紫铜、黄铜母材的“过烧”而软化(紫铜熔点为1085℃，H62黄铜熔点约为895℃)，可见，如果采用技术手段，将银含量≤12％左右的AgCuZn钎料的液相线温度能够降低至800℃以下甚至更低，理论意义和实用价值十分显著。
[0009]本专利技术的技术方案如下：
[0010]一种高强度无镉低银银钎料，按质量百分数计，包括：9.0％～12.0％的Ag，36.0％～42.0％的Zn，0.6％～2.0％的Sn，0.5％～2.5％的In，0.5％～2.5％的Ga，0.1％～0.3％的Pr，0.002％～0.02％的Sm，0.002％～0.02％的Eu，余量为Cu。
[0011]本专利技术的高强度无镉低银银钎料通过将银板、阴极铜、锌锭、锡锭、金属铟、金属镓、金属镨、金属钐、金属铕，按比例加入，采用中频冶炼工艺冶炼、浇铸，然后通过挤压、拉拔，得到所需要的钎料丝材。必要时，Pr、Sm、Eu等稀土元素也可以通过真空冶炼成Cu
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5RE合金后添加。本专利技术的钎料固相线温度≤705℃，液相线温度≤760℃。
[0012]本专利技术中使用的银板纯度为99.99％，阴极铜、锌锭、锡锭、金属铟、金属镓纯度为99.9％，稀土元素金属镨、金属钐、金属铕纯度为≥99％。
[0013]本专利技术的钎料配合市售FB102钎剂，钎焊紫铜
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黄铜、紫铜
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不锈钢、黄铜
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不锈钢、不锈钢
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不锈钢时，钎焊接头力学性能均优于BAg25CuZn钎料、BAg12CuZn(Si)钎料，可满足紫铜
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黄铜、紫铜
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不锈钢、黄铜
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不锈钢、不锈钢
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不锈钢等材料各种结构的钎焊需要。
[0014]相对于已有技术中最为成熟的BAg25CuZn钎料而言，本专利技术的高强度无镉低银银钎料具有良好(接近或优于BAg25CuZn钎料)的润湿铺本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高强度无镉低银银钎料，其特征在于，按质量百分数计，包括：9.0％～12.0％的Ag，36.0％～42.0％的Zn，0.6％～2.0％的Sn，0.5％～...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛鹏，蒋俊懿，蒋汝智，王克鸿，周琦，
申请(专利权)人：金华市双环钎焊材料有限公司，
类型：发明
国别省市：