一种高锡含量铜锡钎料栅状复合带材及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高锡含量铜锡钎料栅状复合带材，锡含量为10

【技术实现步骤摘要】
一种高锡含量铜锡钎料栅状复合带材及其制备方法


[0001]本专利技术涉及钎焊
，尤其涉及一种高锡含量铜锡钎料栅状复合带材及其制备方法。

技术介绍

[0002]钎焊碳钢和不锈钢时，纯铜是最具性价比的一种钎料；尤其是在还原性气氛中连续钎焊时，采用纯铜钎料，不仅生产效率高、接头强度高、焊接效果好，而且纯铜钎料价格便宜，只有银钎料价格的2
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5％。但是纯铜钎料钎焊加热温度高，一般在1100℃以上，一方面导致碳钢和不锈钢母材性能下降，另一方面热损耗大，不节能环保。
[0003]在铜中添加低熔点元素锡(熔点为231.89℃)可降低铜的熔点，加锡量的多少决定了铜的熔点和性能。加锡少，熔点高，成形性能好；加锡多，熔点低，但加工性能变差。
[0004]目前，在保证钎料可以常规压力加工成丝或片材的情况下，焊丝铜中的加锡量最多为12％，即BCu88Sn，但该钎料的熔化温度范围为825
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990℃，钎焊加热温度需要在1010℃以上，其钎焊加热温度仍然很高；而继续提高加锡量，已不能通过常规压力加工方法成形。
[0005]铜锡钎料带材的加工方法一般为：将铜锡合金熔炼、浇铸、轧制、挤压等工序进行生产。还可以制作铜锡多层复合带材，其方法一般为：将锡板放在两块铜板之间轧制获得。但是上述两种方法适合制作低锡含量的铜锡钎料带材。高锡含量时，不易加工成形。铜锡多层复合带材在轧制过程中，还存在锡容易被挤出，造成有效加锡量减少，并且在钎焊加热过程中，中间层的锡先熔化成液体，容易因受力而被挤出焊缝，造成铜锡钎料的锡含量减少，导致熔化温度、钎焊加热温度升高的问题。

技术实现思路

[0006]基于
技术介绍
存在的技术问题，本专利技术提出了一种高锡含量铜锡钎料栅状复合带材及其制备方法，本专利技术可以不受加锡量对加工成形性能的影响，当锡含量高达10
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60wt％时，仍能通过常规压力加工方法获得高锡含量的铜锡钎料带材，降低钎焊温度。
[0007]本专利技术提出了一种高锡含量铜锡钎料栅状复合带材，锡含量为10
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60wt％，包括：带状铜基体，其中，带状铜基体的一面具有平行间隔排列的多个凹槽，凹槽中填满锡形成锡条，且锡条与凹槽周围的铜连接形成一体。
[0008]优选地，锡条的至少一端与带状铜基体的一端齐平；优选地，锡条的两端与带状铜基体的两端齐平。
[0009]优选地，凹槽沿带状铜基体的长边方向设置。
[0010]优选地，凹槽的个数为至少两个。
[0011]优选地，锡含量为15
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60wt％；优选地，锡含量为15
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30wt％；更优选地，锡含量为20wt％。
[0012]本专利技术还提出了上述高锡含量铜锡钎料栅状复合带材的制备方法，包括如下步骤：在铜板的一面开设平行间隔排列的多个凹槽，向凹槽中加锡，用钎焊使锡与凹槽周围的
铜连接形成一体并填满凹槽，然后轧制，裁剪得到高锡含量铜锡钎料栅状复合带材。
[0013]优选地，凹槽的任意一端与铜板的任意一端具有一定距离。
[0014]上述高锡含量铜锡钎料栅状复合带材的制备方法中，凹槽可以为“U”型、“V”型等形状；可以根据加锡量以及铜板材尺寸，设计铜板材上凹槽的尺寸、数量及分布情况；可以采用熔钎焊方法将凹槽中的锡加热熔化，冷却凝固后锡与铜板材连接形成一体并填满凹槽，再进行轧制；这种平行间隔排列的结构(简称栅状结构)作为一种主要承力结构，在轧制加工过程中，可避免凹槽中低变形抗力的锡被过多挤出板坯，造成有效加锡量减少的问题，避免熔化温度升高的问题；轧制时锡与铜板材保持一致变形并连接形成一体；轧制后，各凹槽中的锡条平行间隔排列；可以使用二辊轧机和四辊轧机等设备进行轧制；上述裁剪是为了去除两端和/或两边未开设凹槽的铜基体，从而降低铜锡钎料栅状复合带材的熔点。
[0015]优选地，铜板材的材质为纯铜或者铜合金，凹槽中的锡为纯锡或锡合金。
[0016]上述通过合理设计铜板材中凹槽的尺寸、间隔以及数量，来调节锡的加入量，使得铜锡钎料中的锡含量为10
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60wt％即可；铜板材的材质优选纯铜，凹槽中的锡优选为纯锡。
[0017]在本领域中，当铜含量≥99.9％时称为纯铜，铜含量＜99.9％时称为铜合金；当锡含量≥99.9％时称为纯锡，锡含量＜99.9％时称为锡合金。
[0018]有益效果：
[0019]本专利技术针对提高锡含量可以降低铜锡钎料焊接温度，但是会降低钎料加工性能，容易碎裂，现有加工方法无法获得高锡含量铜锡钎料的问题，本专利技术通过提高锡含量，降低铜锡钎料的焊接温度，锡含量为20wt％时，铜锡钎料的焊接温度可以降至950℃左右；另外本专利技术在铜板材上开设平行间隔排列的凹槽，再向凹槽中加锡，这种平行间隔排列的结构(简称栅状结构)作为一种主要承力结构，在轧制加工过程中，可避免凹槽中低变形抗力的锡被过多挤出板坯，造成有效加锡量减少的问题，避免熔化温度升高的问题；且这种栅状结构作为一种主要受力结构，可避免在焊接加热过程中，因低熔点的锡先熔化成液体，而受力被挤出焊缝，造成铜锡钎料的锡含量减少，熔化温度升高的问题；本专利技术可以解决高锡含量铜锡钎料不易加工成形的问题。
附图说明
[0020]图1为高锡含量铜锡钎料栅状复合带材的示意图，其中，1为带状铜基体，2为锡条。
[0021]图2为开设有平行间隔排列的多个凹槽的铜板的示意图，其中，1为铜板，2为凹槽。
[0022]图3为实施例2制得的高锡含量铜锡钎料栅状复合带材的横截面电子显微镜图片，其中，a为凹槽顶部、b为凹槽腰部、c为凹槽底部。
具体实施方式
[0023]下面，通过具体实施例对本专利技术的技术方案进行详细说明。
[0024]实施例1
[0025]参照图1，一种高锡含量铜锡钎料栅状复合带材，其锡含量为10
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60wt％，包括：带状铜基体，其中，带状铜基体的一面具有平行间隔排列的多个凹槽，凹槽中填满锡形成锡条，且锡条与凹槽周围的铜连接形成一体；锡条的至少一端与带状铜基体的一端齐平；凹槽沿带状铜基体的长边方向设置；凹槽的个数为至少两个。
[0026]实施例2
[0027]一种高锡含量铜锡钎料栅状复合带材的制备方法，包括如下步骤：
[0028]参照图2，取一块80mm宽
×
600mm长
×
10mm厚的纯铜板，沿平行于纯铜板长边的方向，在纯铜板中心开设5个平行间隔排列的凹槽，并保持凹槽的任意一端与铜板的任意一端具有一定距离，每个凹槽的尺寸为5mm宽
×
400mm长，深5mm，相邻两个凹槽的间隔距离为5mm；
[0029]将5条纯锡条放置在凹槽内，然后通过火焰钎焊方法将锡条熔化，冷却凝固后与铜板连接形成一体，并完全填满凹槽(这样可以避免凹槽中进入其他杂质)，使得锡含量为20wt％，然后使用二辊轧机和四辊轧机进行轧制，然后使用剪边机去除两边本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高锡含量铜锡钎料栅状复合带材，其特征在于，锡含量为10
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60wt％，包括：带状铜基体，其中，带状铜基体的一面具有平行间隔排列的多个凹槽，凹槽中填满锡形成锡条，且锡条与凹槽周围的铜连接形成一体。2.根据权利要求1所述高锡含量铜锡钎料栅状复合带材，其特征在于，锡条的至少一端与带状铜基体的一端齐平。3.根据权利要求1或2所述高锡含量铜锡钎料栅状复合带材，其特征在于，凹槽沿带状铜基体的长边方向设置。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述高锡含量铜锡钎料栅状复合带材，其特征在于，凹槽的个数为至少两个。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述高锡含量铜锡钎料...

【专利技术属性】
技术研发人员：石磊，杨学顺，韩勇，陈凯，祝道波，
申请(专利权)人：浙江亚通焊材有限公司，
类型：发明
国别省市：