含镓和稀土铈的无镉银钎料制造技术

一种含镓和稀土铈的无镉银钎料，属于焊接材料。其是由按重量百分数配比的如下材料构成，３０．０％～４１．０％的铜（Ｃｕ），２８．０％～３５．０％的锌（Ｚｎ），０．０１％～２．０％的锡（Ｓｎ），０．５％～２．０％的镓（Ｇａ），０．００１％～０．１０％的铈（Ｃｅ），其余为银（Ａｇ）。本发明专利技术具有优良的对母材的润湿性、铺展性、钎缝力学性能好、主成分合金的熔点低、塑性和综合力学性能理想；成分中不再含有镉元素，能确保操作者安全及避免对环境的影响。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种含镓和稀土铈的无镉银钎料，属于金属材料类及冶金领域的钎焊材料。
技术介绍
目前使用的银钎料BAg35CuZnCd，其化学成分中含有17.0％-19.0％的镉(Cd)。由于欧盟“WEEE”和“RoHS”两个指令的颁布，“指令”规定含镉的材料将不允许在许多家电产品中使用，并于2006年7月1日起实施，中国政府的相关法令也将于2007年3月1日起实施。因此，必须研究开发出不含镉的替代产品成了业界所企求和刻不容缓亟需解决的现实问题。作为替代产品还必须满足以下要求即具有良好的钎焊性能、合适的固-液相线、适用于紫铜、黄铜、碳钢、不锈钢以及镍基合金等金属材料的钎焊；还必须具有与传统的含镉银钎料(银含量从35％-50.0％不等，镉含量也不同)相当或接近的综合性能。虽然已有关于含镓和稀土铈的无镉银钎料可以替代BAg50CuZnCd、BAg40CuZnCd(Ni)的含镉银钎料的报道，但是，尚没有能在银含量与BAg35CuZnCd接近、综合性能也与BAg35CuZnCd接近，能替代BAg35CuZnCd的无镉银钎料的报道。本项专利技术“含镓和稀土铈的无镉银钎料”，即是在这种技术背景下完成的。
技术实现思路
本项专利技术的任务是提供一种对母材润湿性、铺展性优良的、钎缝力学性能好的可有效降低主成分合金的熔点的、有利于改善在紫铜、黄铜、碳钢、不锈钢以及镍基合金上的润湿性的、塑性和综合力学性能理想的、在钎焊过程中以及钎焊后的焊接部位完全没有有毒元素镉及钎料性能优良的含镓和稀土铈的无镉银钎料。本专利技术的任务是这样来完成的，一种含镓和稀土铈的无镉银钎料，其是由按重量百分数配比的如下材料构成，30.0％～41.0％的铜(Cu)，28.0％～35.0％的锌(Zn)，0.01％～2.0％的锡(Sn)，0.5％～2.0％的镓(Ga)，0.001％～0.10％的铈(Ce)，其余为银(Ag)。本专利技术所公开的含镓和稀土铈的无镉银钎料固相线温度在685℃～695℃范围、液相线温度在760℃～775℃范围(考虑了实验误差)。配合FB102(QJ102)钎剂，钎焊材料为下列组合紫铜-黄铜、黄铜-碳钢、不锈钢-镍基合金时，钎焊接头的力学性能分别在σb＝180～350MPa范围，τ＝160～300MPa范围。具有优良的对母材的润湿性、铺展性、钎缝力学性能好、主成分合金的熔点低、塑性和综合力学性能理想；成分中不再含有镉元素，能确保操作者安全及避免对环境的影响。具体实施例方式1)、使用市售的白银、电解铜、锌锭、锡锭、金属镓、金属铈，按需要配比，采用常规的中频冶炼炉冶炼、浇铸，然后通过挤压、拉拔，即得到所需要的钎料丝材；2)、根据生产需要，可将锡锭、金属镓、金属铈分别预先冶炼成合金，然后加入银-铜-锌合金中冶炼、浇铸，再通过挤压、拉拔，即得到所需要的钎料丝材。采用常规的中频冶炼炉冶炼、浇铸，然后通过挤压、拉拔，即得到所需要的钎料丝材；本专利技术的含镓和稀土铈的无镉银钎料以BAg35CuZnCd为参照物，配合FB102/QJ102钎剂，钎焊紫铜-黄铜、黄铜-碳钢、不锈钢-镍基合金等材料组合时，对母材的润湿性、铺展性与之相当，钎缝力学性能与之相当(σb＝180～350MPa范围，τ＝160～300MPa范围)。本专利技术的含镓和稀土铈的无镉银钎料完全没有有害元素镉，有效地保护了操作者的身体安全，消除了对环境的污染。钎料的性能指标(如固-液相线温度、钎缝力学性能)与BAg35CuZnCd钎料相当或接近，本专利技术的钎料可作为BAg35CuZnCd钎料的替代品在制冷部件生产行业推广应用。实施例1按重量百分数配比，其成分为30.0％铜(Cu)，35.0％锌(Zn)，2.0％锡(Sn)，0.5％镓(Ga)，0.10％铈(Ce)，其余为银(Ag)。上述成分配比得到的“含镓和稀土铈的无镉银钎料”固相线温度在690℃左右、液相线温度在770℃左右(考虑了实验误差)，配合FB102(QJ102)钎剂，钎焊母材为下列组合时的钎缝强度见括号内数据紫铜-黄铜(σb＝180±15MPa，τ＝160±10MPa)、黄铜-碳钢(σb＝260±15MPa，τ＝200±10MPa)、不锈钢-镍基合金(σb＝300±15MPa，τ＝230±10MPa)。实施例2按重量百分数配比，其成分为41.0％铜(Cu)，28.0％锌(Zn)，0.01％锡(Sn)，2.0％镓(Ga)，0.001％铈(Ce)，其余为银(Ag)。上述成分配比得到的“含镓和稀土铈的无镉银钎料”固相线温度在685℃左右、液相线温度在760℃左右(考虑了实验误差)，配合FB102(QJ102)钎剂，钎焊母材为下列组合时的钎缝强度见括号内数据紫铜-黄铜(σb＝180±15MPa，τ＝160±10MPa)、黄铜-碳钢(σb＝260±15MPa，τ＝200±10MPa)、不锈钢-镍基合金(σb＝335±15MPa，τ＝290±10MPa)。实施例3按重量百分数配比，其成分为35.0％铜(Cu)，30.0％锌(Zn)，1.0％锡(Sn)，1.5％镓(Ga)，0.03％铈(Ce)，其余为银(Ag)。上述成分配比得到的“含镓和稀土铈的无镉银钎料”固相线温度在685℃左右、液相线温度在770℃左右(考虑了实验误差)，配合FB102(QJ102)钎剂，钎焊母材为下列组合时的钎缝强度见括号内数据紫铜-黄铜(σb＝180±15MPa，τ＝160±10MPa)、黄铜-碳钢(σb＝260±15MPa，τ＝200±10MPa)、不锈钢-镍基合金(σb＝300±15MPa，τ＝200±10MPa)。实施例4按重量百分数配比，其成分为35.0％铜(Cu)，28.0％锌(Zn)，2.0％锡(Sn)，2.0％镓(Ga)，0.03％铈(Ce)，其余为银(Ag)。上述成分配比得到的“含镓和稀土铈的无镉银钎料”固相线温度在685℃左右、液相线温度在760℃左右(考虑了实验误差)，配合FB102(QJ102)钎剂，钎焊母材为下列组合时的钎缝强度见括号内数据紫铜-黄铜(σb＝180±15MPa，τ＝160±10MPa)、黄铜-碳钢(σb＝260±15MPa，τ＝200±10MPa)、不锈钢-镍基合金(σb＝320±15MPa，τ＝240±10MPa)。实施例5按重量百分数配比，其成分为30.0％铜(Cu)，35.0％锌(Zn)，2.0％锡(Sn)，2.0％镓(Ga)，0.03％铈(Ce)，其余为银(Ag)。上述成分配比得到的“含镓和稀土铈的无镉银钎料”固相线温度在685℃左右、液相线温度在760℃左右(考虑了实验误差)，配合FB102(QJ102)钎剂，钎焊母材为下列组合时的钎缝强度见括号内数据紫铜-黄铜(σb＝180±15MPa，τ＝160±10MPa)、黄铜-碳钢(σb＝260±15MPa，τ＝200±10MPa)、不锈钢-镍基合金(σb＝305±15MPa，τ＝270±10MPa)。实施例6按重量百分数配比，其成分为37.0％铜(Cu)，32.0％锌(Zn)，0.01％锡(Sn)，1.0％镓(Ga)，0.01％铈(Ce)，其余为银(Ag)。上述成分配比得到的“含镓和稀土铈的无镉银钎料”固相线温度在695℃左右、液相线温度在770℃左右(考虑了实验误差)，配合FB102(Q本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含镓和稀土铈的无镉银钎料，其特征在于其是由按重量百分数配比的如下材料构成，３０．０％～４１．０％的铜（Ｃｕ），２８．０％～３５．０％的锌（Ｚｎ），０．０１％～２．０％的锡（Ｓｎ），０．５％～２．０％的镓（Ｇａ），０．００１％～０．１０％的铈（Ｃｅ），其余为银（Ａｇ）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：顾文华，薛松柏，顾立勇，顾建昌，
申请(专利权)人：常熟市华银焊料有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]