含铪锆的新型铜磷钎料制造技术

技术编号:9515716 阅读:103 留言:0更新日期:2014-01-01 14:25
一种含铪锆的新型铜磷钎料,属于金属钎焊材料技术领域。其化学成分按质量百分数配比为:P5.0%~8.0%,Sn4.5%~10.0%,Ni0.05%~0.35%,Hf0.01%~0.2%,Zr0.01%~0.2%,余量为Cu。相对于已有技术中的BCu86SnPNi钎料和BCu86SnP钎料而言,不仅具有流动性和润湿性以及钎料塑性好的特点,而且具有较BCu86SnPNi钎料或BCu86SnP钎料低的熔化温度范围,固相线低于600℃,使钎料在钎焊时更加易于操作,特别适用于家电行业、五金制品行业对产品的钎焊,避免了因钎焊温度过高而引起的工件氧化甚至软化、钎焊接头强度下降等问题。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种含铪锆的新型铜磷钎料,属于金属钎焊材料
。其化学成分按质量百分数配比为:P5.0%~8.0%,Sn4.5%~10.0%,Ni0.05%~0.35%,Hf0.01%~0.2%,Zr0.01%~0.2%,余量为Cu。相对于已有技术中的BCu86SnPNi钎料和BCu86SnP钎料而言,不仅具有流动性和润湿性以及钎料塑性好的特点,而且具有较BCu86SnPNi钎料或BCu86SnP钎料低的熔化温度范围,固相线低于600℃,使钎料在钎焊时更加易于操作,特别适用于家电行业、五金制品行业对产品的钎焊,避免了因钎焊温度过高而引起的工件氧化甚至软化、钎焊接头强度下降等问题。【专利说明】含铪锆的新型铜磷钎料
本专利技术属于金属钎焊材料
,具体涉及一种含铪锆的新型铜磷钎料。
技术介绍
已有技术(GB/T6418-2008《铜基钎料》)中使用的BCu86SnPNi钎料,由于其化学成分中P元素范围(质量分数,下同)为4.8%?5.8%,最高仅仅达到5.8%,且熔化温度范围为固相线620°C,液相线670°C ;而BCu86SnP钎料,化学成分中P元素范围为6.4%?7.2%,最高仍然只达到7.2%,且熔化温度范围为固相线650°C,液相线700°C,这种钎料仍然满足不了 RoHS指令(关于电子电器产品限制使用某些有限物质的指令)“豁免”的含铅小于等于4%的铅黄铜钎焊的需要。由于RoHS指令的实施,国内外企业特别是制冷配件(家电行业)、五金制品等行业普遍采用得以被RoHS指令“豁免”的含铅小于等于4%的铅黄铜(如HPb62-3、HPb59-3,参见GB/T5231-2001《加工铜及铜合金化学成分和产品形状》表2 (续))来替代原来的H62黄铜(参见GB/T5231-2001《加工铜及铜合金化学成分和产品形状》表2)。与不含铅的H62黄铜相比,HPb62-3黄铜与HPb59_3黄铜中铅元素的存在对钎料的流动性和润湿性提出了更高的要求,因此,提高铜磷钎料中的磷元素(即P元素)对改善钎料流动性、润湿性以及体现经济廉价具有积极意义,但是P元素的提高,会使钎料制备时的加工变得困难,特别是在生产用于“毛细管”钎焊的细丝(如直径为0.5?1.2的细丝)钎料时,更加困难。因此如何在提高P元素含量与钎料的可加工性两者之间寻找合理的平衡点的问题始终是业界关注并且期望解决的技术问题,尤其,目前普遍认为当钎料配方中的P元素含量大于7.5% (质量%)时难以甚至根本无法制备前述的“毛细管”钎焊细丝(例如直径为0.5-1.2 mm的铜磷细丝钎料),然而直径0.5-1.2mm的铜磷细丝钎料恰恰是家电行业、电子行业、五金制品行业使用广泛的钎焊材料,因此如果不能有效地解决前述技术问题,那么势必会影响我国面广量大的家电企业、五金制品企业的市场竞争能力。鉴于上述已有技术,本 申请人:进行了文献检索,在已公开的中国专利文献中虽然见诸有新型铜磷钎料的技术信息,典型的如CN101786208A推荐的“一种新型活性铜磷钎料”和CN1608790提供的“一种高塑性铜磷钎料及其制备方法”,这两项专利申请中的前者按质量 % 配比为:6-7.5% 的 Ρ、0.5-2.5% 的 Sn、0.1-1.5% 的 N1、0.01-0.5% 的 Zr、1-3.5% 的 Ag和0.1-2%的Sb,余为铜;后者按质量%配比为:6.5-7.5%的Ρ、6.5-7.5%的Sn,85.1-86.1%的 Cu 和 0.3-0.5% 的 La。上述两项专利申请虽然揭示了 P含量达7.5%,但是由于钎料固相线温度分别在6456200C (分别参见其“说明书”),因而均不属于“P元素含量大于7.5%可高达8.0%、钎料固相线温度低于600°C的铜磷钎料范畴,因此,无法在“不改变现有生产工艺的前提下”整体性能(或部分指标)优于中国国家标准GB/T6418-2008《铜基钎料》中的型号为BCu86SnPNi钎料或BCu86SnP钎料。为此,本 申请人:进行了积极的探索和反复而有益的试验,终于形成了下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。
技术实现思路
本专利技术的任务在于提供ー种含铪锆的新型铜磷钎料,该钎料具有固相线温度低于BCu86SnPNi钎料和BCu86SnP钎料,而润湿性能和钎缝力学性能与其接近的钎料的特点并且有利于对钎焊细丝的加工而藉以满足诸如家电行业、五金制品行业的使用。本专利技术的任务是这样来完成的,ー种含铪锆的新型铜磷钎料,其特征在于,其化学成分按质量百分数配比为:P5. 0%~8. 0%, Sn4. 5%~10. 0%,Ni0. 05%~0. 35%,Hf0.01%~0.2%, Zr0.01% ~0. 2%,余量为 Cu。—种含铪锆的新型铜磷钎料,其化学成分按质量百分数配比为:P8. 0%,Sn4. 5%,Ni0.05%, HfO. 2%, ZrO. 2%,余量为 Cu。ー种含铪锆的新型铜磷钎料,其化学成分按质量百分数配比为:P5. 0%,Snl0.0%,NiO. 35%, Hf0.01%, Zr0.01%,余量为 Cu。ー种含铪锆的新型铜磷钎料,其化学成分按质量百分数配比为:P7. 6%,Sn7. 0%,NiO. 15%, Hf0.05%, Zr0.05,余量为 Cu。ー种含铪锆的新型铜磷钎料,其化学成分按质量百分数配比为:P6. 8%,Sn6. 5%,NiO. 1,Hf0.03%, Zr0.03,余量为 Cu。ー种含铪锆的新型铜磷钎料,其化学成分按质量百分数配比为:P8.0,Snl0.0%,NiO. 25%, HfO. 1%,ZrO. 1%,余量为 Cu。本专利技术提供的技术方案相对于已有技术中的BCu86SnPNi钎料和BCu86SnP钎料而言,不仅具有流动性和润湿`性以及钎料塑性好的特点,而且具有较BCu86SnPNi钎料或BCu86SnP钎料低的熔化温度范围,固相线低于600°C,使钎料在钎焊时更加易于操作,特别适用于家电行业、五金制品行业对产品(如毛细管)的钎焊,避免了因钎焊温度过高而引起的エ件氧化甚至软化、钎焊接头强度下降等问题。【具体实施方式】本专利技术方案主要解决了下述两个关键技术问题:1)研制开发出的含铪锆的新型铜磷钎料,钎料塑性好、钎料固相线低于600°C整数关,低于BCu86SnPNi钎料或BCu86SnP钎料20°C~50°C,亦比现有文献报道的(如CN101786208A、CN1608790)铜磷钎料熔点低20°C~45°C,且钎料中P含量高于文献中报道的最高含量7. 5%还要高出0. 5%,在高磷含量与可加エ性之间找到了良好的平衡点,通过优化“含铪锆的新型铜磷钎料”的化学成分,使本专利技术的铜磷钎料除可制备为普通带材、丝材外,还可制备成直径为0. 5~I. 2mm的细丝,而低熔点的细丝钎料更加方便地用干“毛细管”的钎焊;2)通过在铜磷钎料中加入适量比例的铪和锆元素,同时加入微量的镍元素,使得本专利技术的铜磷钎料在同时具有较高的磷含量、较高的锡含量时,除了在紫铜、黄铜(如H62黄铜)、镍基合金上的具有很好的“润湿性能”外,特别是在含Pb量为2. 5%~3. 7%的HPb62-3铅黄铜、含Pb量为2. 0%~3. 0%的HPb59本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种含铪锆的新型铜磷钎料,其特征在于,其化学成分按质量百分数配比为:P5.0%~8.0%,?Sn4.5%~10.0%,Ni0.05%~0.35%,Hf0.01%~0.2%,Zr0.01%~0.2%,余量为Cu。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:顾立勇顾文华顾建昌
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:

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