不锈钢钎焊用软钎料的制作方法

文档序号:3225077阅读:335来源:国知局

专利名称::不锈钢钎焊用软钎料的制作方法
技术领域
:本发明属于焊料
技术领域
,具体涉及一种软钎料。技术背景钎焊,是指操作温度低于母材而高于钎料的熔化温度时钎料熔化为液体金属而母材保持为固态,液态钎料在母材的间隙中或表面上润湿、毛细流动、填充、铺展、与母材相互作用,冷却后而形成牢固联结的工艺。其特点是工件变形小,焊后尺寸精密,有时甚至可以做到无需加工而能"天衣无缝"。常用于航天、卫星、雷达、电子等工业中精密零件的钎焊。钎焊包括硬钎焊和软钎焊,使用熔化温度在45(TC以下的钎料进行的钎焊称为软钎焊,以上的称为硬钎焊。相应的,软钎焊使用的熔化温度在45(TC以下的钎料称之为软钎料,硬钎焊使用的熔化温度在45(TC以上的钎料称之为硬钎料。钎料在焊接时熔化在焊点上面,一方面保护不受空气进一步氧化,同时清洁表面,降低界面张力,使熔化的钎料更好地与母材结合。传统的软钎料多含有铅,由于铅是一种对环境毒害性较大的物质,随着人们环境保护意识的增强,欧盟已经通过了电气电子设备废弃法令(WEEE),明确宣布,自2006年7月1日起电气电子产品必须实现无铅化。中国也拟定了《电子信息产品生产污染防治管理办法》,规定电子信息产品制造者应该保证,自2003年7月1日起实行有毒有害物质的减量化生产措施;自2006年7月1日起投放市场的国家重点监管目录内的电子信息产品不能含有铅、镉、汞、六价铬、聚合溴化联苯(PBB)或者聚合溴化联苯乙醚(PBDE)等有害物质,因此无铅化已经成为电子产品发展的必然趋势。人们已经开发出了许多无铅软钎料,但是随着家用、商用不锈钢饮水、输送水管道的大量使用,不锈钢管道的连接问题越来越突出。采用传统的焊接,如熔焊、硬钎焊等方法,由于焊接温度偏高,一般很难将焊接温度控制在80(TC一85(TC以下,而这个温度区间正是不锈钢的"敏化温度区",如果在"敏化温度区"内对不锈钢进行焊接,或者是焊接后降温温度也经过"敏化温度区"时,则会使焊接后的不锈钢在使用过程中,在腐蚀介质作用下发生晶间腐蚀。产生晶间腐蚀的不锈钢,当受到应力作用时,即会沿晶界断裂、强度几乎完全消失,这是不锈钢的一种最危险的破坏形式。尤其是对于目前我国大量使用的不含"稳定元素"的304型不锈钢(304是按美国ASTM标准生产出来的不锈钢,相当于我国的0Crl9Ni9、0Crl8Ni9),更加容易发生晶间腐蚀。如果采用现有市售的软钎料对其进行软钎焊,又具有润湿、铺展性能较差,焊接接头,特别是钎料与母材结合区的抗腐蚀性弱化的缺点。因此,必须研发出新型软钎料,以满足不锈钢"施工现场焊接"的需要。
发明内容本发明的目的是提供一种尤其适用于不锈钢焊接、不会使不锈钢发生晶间腐蚀、且焊接效果较好的不锈钢钎焊用软钎料。实现本发明目的的技术方案是一种不锈钢钎焊用软钎料,其配比是1.0%~6.0%的Cu,优选为2.0%~5.0%;0.01%~1.0%的Ni,优选为0.05%~1.0%;0.001%~0.2%的Li,优选为0.005%~0.2%;0.001%~0.1%的Ti,优选为0.005%~0.1%;其余为Sn;所有的百分数为质量百分数。本发明具有积极的效果(1辨统的以Sn-Cu合金为主体的钎料的钎焊温度一般在300。C左右,此温度虽然远低于不锈钢一尤其是304型不锈钢的"敏化温度区,,,完全消除了不锈钢管在作为水管道的使用过程中,水中的"氯离子"的潜在腐蚀性,但是在30(TC左右焊接时,不能完全破坏不锈钢一尤其是304型不锈钢表面的Cr203、NiO等氧化物,造成Sn-Cu合金钎料对304型不锈钢的润湿与铺展性能差、不能完全填满焊接接头的缝隙,使焊接接头达不到设计要求;本发明产品采用以Sn-Cu合金为主体,通过添加合适的合金元素,使本发明产品的熔点降至23(TC250。C,从而不仅完全满足了焊接温度低于800。C的要求,更是远低于不锈钢的"敏化温度区",具有不会使不锈钢发生晶间腐蚀的优点;而且本发明产品通过添加具有脱氧作用的合金元素锂(Li)和钛(Ti),在30(TC左右的钎焊温度下,具有一定的脱氧、去除氧化膜作用,大大改善了本发明产品的润湿与铺展性能,具有焊接性能较好的优点。(2)传统的Sn-Cu合金钎料用于钎焊不锈钢时,具有润湿、铺展性能差的缺点;本发明产品则通过添加合金元素锂和钛,使得本发明产品在钎焊过程中具有脱氧和去除氧化膜的作用,从而具有较好的润湿、铺展性能。(3)传统的钎料在对不锈钢钎焊后,尤其是对304型不锈钢钎焊后,焊接接头,特别是钎料与母材结合区的抗腐蚀性较弱;本发明产品通过加入合金元素镍(Ni),从而提高了不锈钢焊接接头的抗腐蚀性,从而使本发明产品具有较好的焊接效果。(4)试验发现,本发明产品中的锂(Li)的加入量为0.001%时,钛(Ti)的加入量为0.001%能满足脱氧、去除氧化膜的要求;而当锂(Li)的加入量是O.2%、钛(Ti)的加入量为0.1%时,脱氧、去除氧化膜的作用达到最佳值,但是对冶炼工艺要求更加苛刻,因此把0.001%~0.2%的锂含量、0.001%-0.1%的钛含量作为本发明的所要求保护的范围。具体实施方式(实施例1)本实施例是一种不锈钢钎焊用软钎料,其配比是1.0的Cu,1.0%的Ni,0.00ly。的Li,0.001。/。的Ti,其余为Sn;所有的百分数为质量百分数。本实施例的有关数据见表1。(实施例2)本实施例是一种不锈钢钎焊用软钎料,其配比是6.0%的Cu,0.01y。的M,0.2。/。的Li,0.1。/。的Ti,其余为Sn;所有的百分数为质量百分数。本实施例的有关数据见表l。(实施例3)本实施例是一种不锈钢钎焊用软钎料,其配比是3.0%的Cu,0.1%的Ni,0.ly。的U,0.05y。的Ti,其余为Sn;所有的百分数为质量百分数。本实施例的有关数据见表1。(实施例4)本实施例是一种不锈钢钎焊用软钎料,其配比是4.0%的Cu,0.4%的Ni,0.01。/。的Li,0.05。/。的Ti,其余为Sn;所有的百分数为质量百分数。本实施例的有关数据见表l。(实施例5)本实施例是一种不锈钢钎焊用软钎料,其配比是5.0%的Cu,0.1%的Ni,0.01。/。的Li,0.05。/。的Ti,其余为Sn;所有的百分数为质量百分数。本实施例的有关数据见表l。(实施例6)本实施例是一种不锈钢钎焊用软钎料,其配比是3.5%的Cu,0.2%的Ni,0.01。/。的Li,0.02。/。的Ti,其余为Sn;所有的百分数为质量百分数。本实施例的有关数据见表l。(实施例7)本实施例是一种不锈钢钎焊用软钎料,其配比是3.5%的Cu,0.2%的Ni,0.003。/。的Li,0.002。/。的Ti,其余为Sn;所有的百分数为质量百分数。本实施例的有关数据见表l。(实施例8)本实施例是一种不锈钢钎焊用软钎料,其配比是2.5%的Cu,0.3%的Ni,0.001。/。的Li,0.003y。的Ti,其余为Sn;所有的百分数为质量百分数。本实施例的有关数据见表l。(实施例9)本实施例是一种不锈钢钎焊用软钎料,其配比是3.0%的Cu,0.5%的Ni,0.3。/。的Li,0.2。/。的Ti,其余为Sn;所有的百分数为质量百分数。本实施例的有关数据见表1。(实施例10)本实施例是一种不锈钢钎焊用软钎料,其配比是2.0。/。的Cu,0.05%的Ni,0.005。/。的Li,0.15。/o的Ti,其余为Sn;所有的百分数为质量百分数。本实施例的有关数据见表l。上述实施例1至实施例10的制造方法是1、第一种制造方法,具有以下步骤①按需要配比电解铜、金属镍、金属锂、金属钛,真空冶炼、浇铸,得到铜-镍-锂-钛合金;②将铜-镍-锂-钛合金加入到适量的锡-铜合金中;冶炼、浇铸,从而得到棒材;③对棒材通过挤压、拉拔,即得到所需要的不锈钢钎焊用软钎料焊丝。2、第二种制造方法,具有以下步骤①按需要配比电解铜、金属镍、金属锂、金属钛、锡锭,准备好原材料;②对原材料采用真空冶炼、浇铸,即可得到棒材;③对棒材通过挤压、拉拔,即得到所需要的不锈钢钎焊用软钎料焊丝。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>上述实施例1至实施例10的不锈钢钎焊用软钎料配合市售的助焊剂,采用火焰加热或电阻加热方式钎焊304型不锈钢管时,均具有良好的润湿、铺展性能,焊接后的钎缝的抗剪强度(t)可达40MPa以上,且抗腐蚀性能好。显然,本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的实质精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍属于本发明的保护范围。权利要求1、一种不锈钢钎焊用软钎料,其配比是1.0%~6.0%的Cu,0.01%~1.0%的Ni,0.001%~0.2%的Li,0.001%~0.1%的Ti,其余为Sn;所有的百分数为质量百分数。2、根据权利要求l所述的不锈钢钎焊用软钎料,其特征在于其配比2.0%~5.0%的Cu,0.05%~1.0%的Ni,0.005%~0.2%的Li,0.005%~0.1%的Ti,其余为Sn;所有的百分数为质量百分数。全文摘要本发明公开了一种不锈钢钎焊用软钎料。该种软钎料的配比是1.0%~6.0%的Cu,0.01%~1.0%的Ni,0.001%~0.2%的Li,0.001%~0.1%的Ti,其余为Sn;所有的百分数为质量百分数。本发明产品尤其适用于不锈钢焊接,具有不会使不锈钢发生晶间腐蚀和焊接效果较好的优点。文档编号B23K35/26GK101229608SQ20071007100公开日2008年7月30日申请日期2007年8月23日优先权日2007年8月23日发明者阮继成申请人:阮继成
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