一种无银铜基钎料及其制备方法，特别涉及一种用于压缩机壳盖和铜管钎焊的无银铜基钎料，所述无银铜基钎料以重量百分数计的元素成分包括：Cu56～68％，Zn29～38％，Sn0.5～8％，Mn0.5～8％及其他微量元素，In0.1％～2％，其制备工艺是将Cu与Sn、Mn、In及其他微量元素一起充分熔炼得中间合金，将上述中间合金降温后加入Zn并充分搅拌后出炉，浇注制得铸锭，最后将铸锭通过挤压、拉拔成为钎料丝材。本发明专利技术提供了一种钎焊温度815～865℃，可替代高银基钎料的低成本无银铜基钎料及其制备方法，具有焊接温度满足工艺要求，焊接后金相结晶粒度低的效果。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于钎焊的无银铜基钎料及其制备方法，特别涉及一种用于压缩机壳盖和铜管钎焊的无银铜基钎料。
技术介绍
近年来，异种金属钎焊应用日趋广泛。但是，由于不同材料物理化学性质相差悬殊，特别是它们的热膨胀系数的不同，在焊接后的冷却过程中，不同材料的收缩量不一致而产生形变应力。如果焊接强度不足以克服形变应力，将会使焊缝开裂，导致压缩机泄漏。特别是对于空调、冰箱等压缩机壳盖与铜管的焊接，鉴于压缩机使用时内部承受高压，对焊接的质量要求较高。为解决压缩机壳盖与铜管异种金属焊接问题，对压缩机壳盖与铜管的钎焊目前主要采用含银量高的钎焊料如BIn40CuZn、BIn45CuZn等进行钎焊，由于 银基钎料价格昂贵，导致焊接成本较高。虽然含银量40%及其以上的高银焊料具有焊接温度低，对母材润湿性好，焊缝强度高等特点，能适用于多种金属或合金中同种或异种材质的钎焊，如铜及铜合金、碳钢、不锈钢、硬质合金等等。但是，由于银基钎料价格昂贵，按照国内仅仅压缩机年生产I亿台计算，高银焊料消耗的费用约6. 3元/台X I亿台=6. 3亿元，且近年来白银价格一直不断走闻，导致制造成本闻。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种钎焊温度815 865°C，可替代高银基钎料的低成本无银铜基钎料及其制备方法，具有焊接温度满足工艺要求，焊接后金相结晶粒度低的效果。本专利技术的技术方案如下无银铜基钎料配方方案A ，其特征在于所述无银铜基钎料以重量百分数计的元素成分包括铜(Cu) 56 68%，锌(Zn) 29 38%，锡(Sn) O. 5 8%，锰(Mn) O. 5 8%，铟(In)O. 1% 2%。进一步，所述无银铜基钎料以重量百分数计的元素成分包括铜(Cu)60 64%，锌(Zn) 30 34%，锡(Sn) I 3%，锰(Mn) I 3%，铟(In)O. 5% I. 5%。另外一种进一步的方案是所述无银铜基钎料以重量百分数计的元素成分包括铜(Cu) 62 65 %，锌(Zn) 31 33 %，锡(Sn) I. 5 2. 5 %，锰(Mn) I. 5 2. 5 %，铟(In)O. 1% O. 3%。更近一步，所述无银铜基钎料以重量百分数计的元素成分包括铜(Cu)61 63%，锌(Zn) 31 33%，锡(Sn) I. 5 2. 5%，锰(Mn) I. 5 2. 5%，铟(In)O. 5%~ IV0o较优选的方案是无银铜基钎料以重量百分数计的元素成分包括铜(Cu)62%，锌(Zn) 32%，锡(Sn) 2%,M (Mn) 2%, 10 (In)l%0无银铜基钎料配方方案B ，其特征在于所述无银铜基钎料以重量百分数计的元素成分包括铜(Cu) 56 68%，锌(Zn) 29 35%，锡(Sn)O. 5 8%，锰(Mn)O. 5 8%，铟(In)O. 1%~ 2%，还含有稀土元素(RE)O. 001 I. 5%0进一步，所述无银铜基钎料以重量百分数计的元素成分铜(Cu)61 63%，锌(Zn) 31 33%，锡(Sn) I. 5 2. 5%，锰(Mn) I. 5 2. 5%，铟(In)O. 5% 1%，稀土元素(RE) O. 001 1%。较优选的方案是无银铜基钎料以重量百分数计的元素成分铜(Cu)62%，锌(Zn) 32%，锡(Sn) 2%, M (Mn) 2%, 10 (In) 1%，稀土元素(RE) I % 本专利技术另一目的是提供上述钎料的制备方法，无银铜基钎料配方方案A包括以下工艺步骤首先，将Cu与Sn、Mn、In及其他微量元素一起充分熔炼，熔炼温度为1300 1600°C，得中间合金；其次将上述中间合金降温到1050 1120°C，将Zn加入上述合金溶液中，充分搅拌后出炉，浇注在钢制磨具上，自然冷却制得铸锭即可；第三将制作好的铸锭通过挤压、拉拔，即得到所需要的钎料丝材。无银铜基钎料配方方案B包括以下工艺步骤首先，将Cu与RE —起熔炼，熔炼温度为1280 1350°C，得Cu-RE中间合金；其次取一定量的Cu-RE中间合金，与原料配方中的Zn、Sn、Mn、铟(In)和Cu —起熔融，熔炼温度为1050 1120°C，充分搅拌后出炉，浇注在钢制磨具上，自然冷却制得铸锭即可；第三将制作好的铸锭通过挤压、拉拔，即得到所需要的钎料丝材。在本专利技术无银铜基钎料中，添加29 35 %的Zn元素可降低钎料的熔点，并提高钎料对热轧板(特别是压缩机壳盖和铜管连接处)的润湿性能。添加O. 5 8%的Sn元素可进一步降低钎料的熔点，但是，实际测试Sn含量大于8 %时，钎料的塑性变差，导致制备工艺困难，为此本专利技术钎料Sn含量选择在O. 5 8 %范围内。Mn元素的加入主要与基材，特别是与铁、铁合金、热轧板、铜等表面发生界面反应，增强界面结合能力，有利于增加焊接部的坚硬与韧性。经试验确定，Mn的加入量为O. 5 8%为宜，过低效果不明显，过高则会使熔融钎料润湿性能降低，不利于钎料流动和铺展。如果在上述钎料中添加O. 001 I. 5%的RE元素，能细化钎料合金的组织，提高钎料的力学性能，RE含量少于O. 001%时，其作用不明显；然而RE含量超过I. 5%时，RE易偏聚于晶界，导致钎料合金力学性能较差。本专利技术的有益效果是同比现有技术对压缩机壳盖与铜管的钎焊主要采用含银40 45%的高银钎料如BIn40CuZn、BIn45CuZn等进行钎焊，本专利技术无银铜基钎料节约了贵金属元素银。同时，经过对不同配比的钎料性能测试和计算得到，无银铜基钎料力学性能好，对压缩机壳盖有优良的润湿铺展性能，而且，使用时钎料加热温度控制在800 890°C (主要控制在815 865°C )，可有效降低外部加热对压缩机壳盖。焊接后金相结晶粒度达到O.09mm O. Ilmm,完全满足压缩机壳盖钎焊要求。通过在Cu、Zn基体中加入适量的Sn、Mn,以及少量的In和其他微量元素,实现钎料焊接温度范围为800 890°C (主要控制在815 865°C )，可有效降低外部加热对压缩机壳盖性能的影响。同时钎料力学性能好，在铁、铁合金、铜上均有优良的润湿铺展性和较高的焊接强度，经过对不同配比的钎料性能测试证明，焊接后的热轧板与铜管之间的金相结晶粒度确保在< O. 16mm以下,可达到O. 09mm O. Ilmm,焊缝耐油压在压力21兆帕/cm2状态下保持I分钟，工件无变形不泄漏，焊缝外观光滑饱满，分布均匀，焊接铜管克服不过烧，无变形的缺陷，可以达到UL及CSA的技术标准。具体实施例方式为更清楚地说明本专利技术的内容，下面结合具体实施方式作进一步的描述实施例I :首先，将62Kg的Cu与2Kg的Sn、2Kg的Mn、IKg的In及其他微量元素IKg —起充 分熔炼，熔炼温度为1500°C，保温2小时，得中间合金；其次，将上述溶液降温到1100°C，将32Kg是Zn加入上述合金溶液中，充分搅拌后并保温O. 5小时候出炉，浇注在钢制磨具上，自然冷却制得铸锭即可；最后，制作好的铸锭通过挤压、拉拔，即得到所需要的钎料丝材。实施例2 首先，将63Kg的Cu与2Kg的Sn、2Kg的Mn、IKg的In —起充分熔炼，熔炼温度为15000C，保温2小时，得中间合金；其次，将上述溶液降本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种无银铜基钎料及其制备方法，其特征在于：所述无银铜基钎料以重量百分数计的元素成分包括：Cu56～68％，Zn29～38％，Sn0.5～8％，Mn0.5～8％，In0.1％～2％。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：葛红旗，王晓彦，王彩英，申阳，
申请(专利权)人：佛山市泓实机械制造有限公司，
类型：发明
国别省市：
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