本发明专利技术提供一种高温铜基箔材钎焊料及其制造方法，其技术要点为将电解铜，一定量锰、镍和少量锡、铁、硅、硼装入超高真空熔炼炉中，经熔化、精炼、浇铸成形等步骤得到发明专利技术该材料的铸锭，并通过多次热处理与轧制，加工成所需规格的箔材产品。本发明专利技术材料的特点是，适用于不锈钢焊接，可承受500℃以下的工作温度，且熔流点低于1100℃，即不锈钢晶粒长大温度，可在1000℃温度下进行钎焊，不影响不锈钢母材的性能。该合金的钎焊接头在高温下稳定性好，强度高，并可制成0.06~0.08mm的箔材，方便大面积钎焊件的装配，又可防止钎焊膏中的溶剂和粘结剂在加热时的挥发对真空造成的污染，以及焊膏爆裂影响润湿特性。使用该焊料，既可以保护母材性能，又可极大提高焊接质量。又可极大提高焊接质量。
【技术实现步骤摘要】
一种高温铜基箔材钎焊料及其制造方法
[0001]本专利技术涉及属于多元合金
，具体地说是一种高温铜基箔材钎焊料及其制造方法。本专利技术主要应用于焊接高温下工作的不锈钢、耐热钢和高温合金等零件。
技术介绍
[0002]在500℃以下工作的不锈钢焊件所使用的最佳焊接温度为800~1100℃，这是由于超过该温度后，不锈钢会发生晶粒长大现象，低于该温度，不锈钢会发生碳化物沉淀，从而降低母材性能。
[0003]很多钎焊料不能制成箔材，只能以膏状使用，焊膏中的有机物和溶剂在加热时挥发而爆裂，影响润湿特性，并影响焊接过程中真空炉的真空度。钎焊料如制成箔带，既方便于部件的装配，也可克服使用焊膏的缺点。
[0004]现有的常见不锈钢焊料或满足了钎焊料的熔点，而牺牲了钎焊料的箔材成型性，或满足了钎焊料的箔材成型性，而牺牲了钎焊料的低熔点。
[0005]少数满足以上条件的不锈钢焊料，如Cu69NiMnCoSiB，在高温环境下，强度皆会明显下降，这对有强度要求的焊件是明显不适合的。
技术实现思路
[0006]本专利技术的目的是提供一种应用于高温下工作的不锈钢、耐热钢和高温合金等零件的高温铜基箔材钎焊料及其制造方法。
[0007]本专利技术的目的是通过如下技术方案实现的，一种高温铜基箔材钎焊料，其特征在于：所述焊料化学成分按重量百分比为：16.0~19.0%的Mn，13.0~15.0%的Ni，5.0~7.0%的Sn，1.0~2.0%的Fe，0.2~0.6%的Si，0.1~0.4%的B，余量为Cu。
[0008]本专利技术所制备的高温铜基箔材钎焊料优选的化学成分按重量百分比为：16.0~17.0%的Mn，12.5~14.0%的Ni，5.0~6.0%的Sn，1.0~2.0%的Fe，0.2~0.6%的Si，0.15~0.3%的B，余量为Cu。
[0009]一种高温铜基箔材钎焊料的制造方法，它包括材料铸造方法及加工方法，其特征在于：所述材料铸造方法为：按上述百分比取电解Cu、电解Ni、金属Mn、金属Sn、金属Fe、Ni-B中间合金和非金属Si为原料，装入坩埚后，封炉并抽真空，真空度需不高于10-2
MPa；将真空感应熔炼炉送电进行原料熔化，熔化温度为1200~1300℃，待熔化完全后，降低功率，将炉温控制在1150~1200℃，精炼20~30分钟，精炼完成后充入氩气至真空度达到0.09MPa，倾炉2~3次，带点电浇铸，冷却10min，即金属液表面结壳后取出铸锭，取样分析成分；所述加工方法为：将成分合格铸锭进行铣面，得到表面无铸造缺陷的铸坯；热轧开始阶段采用较小压下量，平均道次加工率小于5%，在满足低速咬入条件下，适当润滑轧辊，中间阶段逐渐加大压下量，平均道次加工率小于15%，热轧总加工率控制在50~60%。将热轧后的板坯进行固溶处理，并采用酸洗或修磨方式去除氧化皮，冷轧阶段单次固溶后总加工率可达50~60%，平均道次加工率可达20~30%，两次退火间总加工率控制在30~40%，道次加工率控
制在10~20%；在进行经多次冷轧与真空退火后，轧制成厚度为0.06~0.08mm成品。
[0010]本专利技术另外一种高温铜基箔材钎焊料的制造方法，它包括材料铸造方法及加工方法，其特征在于：所述材料铸造方法为：按上述百分比取电解Cu、电解Ni、金属Mn、金属Sn、金属Fe、Ni-B中间合金和非金属Si为原料，将Sn与Ni-B装入真空炉漏斗中，其余原料装入坩埚，封炉并抽真空，真空度需不高于10-2
MPa；将真空感应熔炼炉送电进行原料熔化，熔化温度为1200~1300℃，待熔化完全后，降低功率，将炉温控制在1150~1200℃，精炼20~30分钟，精炼完成后充入氩气至真空度达到0.09MPa，加入漏斗中的Sn与Ni-B，待其熔化后，倾炉2~3次，带点电浇铸，冷却10min，即金属液表面结壳后取出铸锭，取样分析成分；所述加工方法为：将成分合格铸锭进行铣面，得到表面无铸造缺陷的铸坯；热轧前对铸坯进行均匀化处理，均匀化处理温度为780~820℃，保温时间4~6小时；热轧开始阶段采用较小压下量，平均道次加工率8%，在满足低速咬入条件下，适当润滑轧辊，中间阶段逐渐加大压下量，平均道次加工率20%，热轧总加工率控制在60~70%；将热轧后的板坯进行固溶处理，并采用酸洗或修磨方式去除氧化皮，冷轧阶段单次固溶后总加工率可达60~70%，平均道次加工率可达30~40%，两次退火间总加工率控制在40~50%，道次加工率控制在20~30%；在进行经多次冷轧与真空退火后，轧制成厚度为0.06~0.08mm成品。
[0011]本专利技术还包括：所述热轧温度为750~790℃，保温时间为1~2小时。
[0012]本专利技术还包括：所述固溶处理温度为780~820℃，保温时间为30~60分钟。
[0013]本专利技术加工厚度大于0.5mm的板带材所需退火温度为680~720℃；加工厚度小于0.5mm的箔带材所需退火温度为640~680℃，保温时间为120~150min，退火需在真空退火炉内进行。
[0014]本专利技术所制备的焊料由七种成分组成，合金以铜为基，其中Ni可提高钎料的强度，并有利于形成箔材的能力，Mn与Ni可以形成MnNi，有细化晶粒作用，且能提高热稳定性与强度，Sn具有一定助焊效果，Fe不仅可以细化晶粒，更可以提高强度与合金的冷加工塑性，B与Si是钎料的降熔元素，尤其B不但能降低钎料熔点，提高焊料的润湿性，更是促使形成箔材的重要元素。
[0015]本专利技术所制备的焊料钎焊温度低于1100℃，最低可达1000℃，焊接温度低，晶粒长大倾向小，向不锈钢母材晶间渗入小，接头疲劳强度高，可以节省钎焊时的能耗。同时，该合金的钎焊接头强度高，500℃下可以保持强度基本不变，热稳定性好，并可制成0.06~0.08mm的箔带，方便加工，又可防止钎焊膏中的溶剂和粘结剂在加热时的挥发对真空造成的污染，以及焊膏爆裂影响润湿特性。使用该焊料，既可以保护母材性能，又可极大提高焊接质量。
[0016]本专利技术与现有的不锈钢高温焊料相比，有如下优点：本专利技术提高了焊料的熔流点，可以达到950~1000℃，但不高于不锈钢晶粒长大温度，且在500℃以下，可以保持强度基本不变，使其适合焊接需在高温条件下工作的对强度有高要求的不锈钢、耐热钢和高温合金等零件。制成0.06~0.08mm的箔带后，不仅方便大面积钎焊件的装配，也可避免使用钎焊膏所引起的问题。使用该焊料，既可以保护母材性能，又可极大提高焊接质量。
具体实施方式
[0017]下面将通过实例对本专利技术作进一步详细说明，但下述的实例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，并不代表本专利技术所限定的权利保护范围。
[0018]实例1以电解Cu、电解Ni、金属Mn、金属Sn、金属Fe、Ni-B中间合金和非金属Si为原料，各成分质量分别为：13754g电解Cu、2857g电解Ni、4140g金属Mn、1380g金属Sn、345g金属Fe、432gNi-B中间合金和92g非金属Si，共重本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高温铜基箔材钎焊料，其特征在于：所述焊料化学成分按重量百分比为：16.0~19.0%的Mn，13.0~15.0%的Ni，5.0~7.0%的Sn，1.0~2.0%的Fe，0.2~0.6%的Si，0.1~0.4%的B，余量为Cu。2.根据权利要求1所述的高温铜基箔材钎焊料，其特征在于，所述焊料化学成分按重量百分比为：16.0~17.0%的Mn，12.5~14.0%的Ni，5.0~6.0%的Sn，1.0~2.0%的Fe，0.2~0.6%的Si，0.15~0.3%的B，余量为Cu。3.一种高温铜基箔材钎焊料的制造方法，它包括材料铸造方法及加工方法，其特征在于：所述材料铸造方法为：按下述百分比取电解Cu、电解Ni、金属Mn、金属Sn、金属Fe、Ni-B中间合金和非金属Si为原料，装入坩埚后，封炉并抽真空，真空度需不高于10-2
MPa；将真空感应熔炼炉送电进行原料熔化，熔化温度为1200~1300℃，待熔化完全后，降低功率，将炉温控制在1150~1200℃，精炼20~30分钟，精炼完成后充入氩气至真空度达到0.09MPa，倾炉2~3次，带点电浇铸，冷却10min，即金属液表面结壳后取出铸锭，取样分析成分；所述加工方法为：将成分合格铸锭进行铣面，得到表面无铸造缺陷的铸坯；热轧开始阶段采用较小压下量，平均道次加工率小于5%，在满足低速咬入条件下，适当润滑轧辊，中间阶段逐渐加大压下量，平均道次加工率小于15%，热轧总加工率控制在50~60%；将热轧后的板坯进行固溶处理，并采用酸洗或修磨方式去除氧化皮，冷轧阶段单次固溶后总加工率可达50~60%，平均道次加工率可达20~30%，两次退火间总加工率控制在30~40%，道次加工率控制在10~20%；在进行经多次冷轧与真空退火后，轧制成厚度为0.06~0.08mm成品；焊料化学成分按重量百分比为：16.0~19.0%的Mn，13.0~15.0%的Ni，5.0~7.0%的Sn，1.0~2.0%的Fe，0.2~0.6%的Si，0.1~0.4%的B，余量为Cu。4.根据权利要求3所述的制造方法，其特征在于：所述焊料化学成分按重量百分比为：16.0~17.0%的Mn，12.5~14.0%的Ni，5.0~6.0%的Sn，1.0~2.0%的Fe，0.2~0.6%的Si，0.15~0.3%的B，余量为Cu。5.一种高温铜基箔材钎焊料的制造方法，它包括材料铸造方法及加工...
【专利技术属性】
技术研发人员：林子凯，孙海忠，王志强，李婷婷，赵军，
申请(专利权)人：沈阳有色金属研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：
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