一种硬质合金钎焊专用节银钎料及其制备方法技术

本申请涉及焊接材料领域，具体涉及一种硬质合金钎焊专用节银钎料及其制备方法，其中一种硬质合金钎焊专用节银钎料包括如下组分：镍，占银钎料质量分数1.3～2.5%；硅，占银钎料质量分数0.03～0.2%；银，占银钎料质量分数32～36%；余量主要为铜和锌，铜和锌的质量比为0.8～1.2∶1。上述银钎料中，通过引入硅，减少了银的用量，同时具有与BAg54CuZn（Ni）银钎料类似的机械能能和加工性能，且固液相温度有一定程度的降低，有助于降低使用银钎料焊接的成本，具有较好的经济价值。具有较好的经济价值。

【技术实现步骤摘要】
一种硬质合金钎焊专用节银钎料及其制备方法


[0001]本申请涉及焊接材料领域，更具体地说，它涉及一种硬质合金钎焊专用节银钎料及其制备方法。

技术介绍

[0002]银钎料是一种焊接常用的钎料，被广泛的运用于焊接领域中。银钎料目前种类较多，其中在眼镜架、刀架、锯齿等领域中均有广泛的运用。在上述领域中，目前最常用的是BAg54CuZn(Ni)银钎料，但是这种银钎料中含银的量较高，其成本较高，限制了其使用。

技术实现思路

[0003]为了在尽量不影响钎料本身性能的同时，减少银的使用，降低银钎料的成本，本申请提供一种硬质合金钎焊专用节银钎料及其制备方法。
[0004]首先，本申请提供一种硬质合金钎焊专用节银钎料，包括如下组分：镍，占钎料质量分数1.3～2.5％；硅，占钎料质量分数0.03～0.2％；银，占钎料质量分数32～36％；余量包括铜和锌，铜和锌的质量比为0.8～1.2∶1。
[0005]在现有的银铜锌镍体系的钎料中，普遍银的质量分数为40～56％，其中，性能较佳的BAg54CuZn(Ni)银钎料，银的质量分数为53～55％，锌的质量分数为4～6％，镍的质量分数为0.5～1.5％，余量为铜。申请人经过尝试，得到的上述钎料中，银的质量分数仅为32～36％，大大减少了银使用，同时在加入硅后，一方面减少了锌的挥发，提高了锌在体系中发挥的增韧作用，同时可以细化组织结构，改善合金的润湿性，并提高合金的强度和延伸率。同时，镍的加入也提高了合金的润湿性能和对不锈钢的润湿性能，进一步提供了良好的加工性质。
[0006]综上所述，在本申请中，采用了一种具有较低的银含量的钎料，其与现有的银钎料性能接近，且成本较低，具有较为广阔的运用前景。
[0007]可选的，还包括占钎料质量分数0.001～0.05％的微量元素R，所述微量元素R为铈、锑、锆、碲中的任意数量种。
[0008]添加上述微量元素R有助于熔炼过程中除气，可以有效改善钎料的加工性能和品质，降低了钎料的固相线温度和液相线温度。
[0009]可选的，还包括锡，锡在钎料中的质量分数不超过1％。
[0010]锡的加入有助于提高整体的流动性，进而提高了钎料的加工性能，但是当锡的含量过高时，会导致合金发脆，因此应当将锡的用量控制于1％以下。
[0011]可选的，锡在钎料中的质量分数为0.1～0.6％；在上述锡的用量选取范围内，具有更好的强度的同时也兼顾了更好的流动性，经实验检测具有更好的效果。
[0012]可选的，铜在钎料中的质量分数为30～34％。
[0013]将铜的用量控制在30～34％的范围内，整体强度又较好的保障，且固液相温度较低。
[0014]可选的，所述钎料包括如下质量分数的组分：银
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33～35％；铜
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31～33％；锡
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0.1～0.6％；硅
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0.03～0.2％；镍
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1.8～2.5％；R
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0.001～0.05；余量为锌；其中R为铈、锑、锆、碲中的任意数量种。
[0015]将钎料整体的物料组成控制上述范围内，属于更加优选的组分范围，整体性能较佳。
[0016]可选的，依次将包覆有铜箔的铜
‑
R合金加入到熔融的银、铜、镍、锡、锌和硅的体系中，继续熔炼后经注模成型步骤制备得到；其中R为铈、锑、锆、碲中的任意数量种。
[0017]将铜和锌的质量比控制于0.8～1.2∶1的范围，整体具有更低的固/液相转变温度和更好的加工性能，钎料的性质有较为明显的提升。
[0018]另外，本申请还提供上述钎料的制备方法：依次将包覆有铜箔的铜
‑
R合金加入到熔融的银、铜、镍、锡、锌和硅的体系中，继续熔炼后经注模成型步骤制备得到；其中R为铈、锑、锆、碲中的任意数量种。
[0019]在上述制备工艺中采用铜箔对铜
‑
R合金进行包覆，提高了R微量元素在体系中的分布均匀度，同时由于R是最后加入到体系中的，因此对于调整后续加工性能有着较为明显的影响，整体加工性能较好。
[0020]可选的，硅以铜
‑
硅合金的形式加入到体系中。
[0021]在上述技术方案中，以铜硅合金的方式添加硅，由于硅的添加量较少，因此添加量更加容易控制，同时铜
‑
硅合金本身的结构也有助于提高钎料整体的可加工性能。
[0022]可选的，合金熔融的具体加料顺序如下：银，铜，镍，锡，锌，铜
‑
硅合金，铜
‑
R合金。
[0023]采用上述加料顺序对合金进行熔炼，整体得到的钎料具有更好性质，体系内结构更加均匀完整，进而使整体的结构强度、加工性能均更好。
[0024]综上所述，本申请至少包括如下一种有益效果：1、在本申请中，采用了银
‑
铜
‑
锌
‑
硅
‑
镍的组合合金，同时银的质量分数占到32～36％，在减少了银的使用的同时，通过添加少量的硅和镍，使合金整体与BAg54CuZn(Ni)在流动性、机械性能和润湿性等方面性质接近，减少了银的用量，降低了成本。
[0025]2、在本申请进一步设置中，通过添加微量元素R，有助于熔炼过程中除气，进一步提高钎料的品质。
[0026]3、在本申请进一步设置中，通过添加锡，提高了钎料的流动性，进而提高了钎料的
质量。
具体实施方式
[0027]以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
[0028]本申请中硬质合金钎焊专用节银钎料通过以下实验方法判定其效果。
[0029]合金强度：参照GB/T 228.1
‑
2010进行测定。
[0030]润湿性：将20mg熔融的不锈钢滴加在以下实施例中制备的钎料的表面，测定不锈钢的铺展面积以判定润湿性。
[0031]延伸率：制备试件，通过轧机测量最大变形率(开始厚度，轧裂厚度，计算压延率)，试件规格为7mm*mm，起始厚度为8mm，轧机压力位80t。
[0032]韧性测定：将钎料制备成0.1mm*2mm*2mm的试块，并对T型试件进行焊接，T型试件的顶部为2mm(宽)宽*1mm(厚)*23mm(长)长方体，底部为2mm(宽)*2mm(长)*15mm(高)长方体，焊接完毕后，固定T试件的上下端，并在上下端施加相反的作用力，测定断裂时的最大角度。
[0033]扭转角度：将钎料制成0.1*1.0mm薄带后，进行固定两端扭转，观察并记录其扭曲至出现表面破损时的扭转角度。
[0034]焊接强度：参照GB/T 11363
‑
2008标准进行钎焊接头强度的测定。
[0035]实施例1～36及对比例1～6，均为硬质合金钎焊专用节银钎料，具体制备方法如下：在熔炼炉中，按照顺序加入银、铜、镍、锡(若组分中没有锡，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硬质合金钎焊专用节银钎料，其特征在于，包括如下组分：镍，占钎料质量分数1.3～2.5%；硅，占钎料质量分数0.03～0.2%；银，占钎料质量分数32～36%；余量包括铜和锌，铜和锌的质量比为0.8～1.2∶1。2.根据权利要求1所述的一种硬质合金钎焊专用节银钎料，其特征在于，还包括占钎料质量分数0.001～0.05%的微量元素R，所述微量元素R为铈、锑、锆、碲中的任意数量种。3.根据权利要求1所述的一种硬质合金钎焊专用节银钎料，其特征在于，还包括锡，锡在钎料中的质量分数不超过1%。4.根据权利要求3所述的一种硬质合金钎焊专用节银钎料，其特征在于，锡在钎料中的质量分数为0.1～0.6%。5.根据权利要求1所述的一种硬质合金钎焊专用节银钎料，其特征在于，铜在钎料中的质量分数为30～34%。6.根据权利要求1～5中任意一项所述的一种硬质合金钎焊专用节银钎料，其特征在于，包括如下质量分数的组分：银
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33～35%；铜
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【专利技术属性】
技术研发人员：金李梅，舒俊胜，孙军刚，黄世盛，王思鸿，胡文祥，徐得宝，
申请(专利权)人：杭州华光焊接新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：