一种含铟的低银多元钎料及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种含铟的低银多元钎料及其制备方法，它属于一种中温钎焊材料。本发明由Ag、Cu、In、Zn、微量元素Ni和微量元素Si组成，所述各组分的重量百分比分别为：28?32 %的Ag,24.4?35%的Zn，32?38%的Cu，2?5%的In，0.01?3.0%的Ni，0.1?0.5%的Si工艺添加量。本发明还提供一种含铟的低银多元钎料及其制备方法，采用中频熔炼炉进行熔炼、浇铸，熔炼时各组分依次按照Ni、Ag+Cu、Cu?R，In+ Zn加入熔炼，再通过浇铸、锯剥、挤压、拉拔、成型和清洗等工艺制备而成。本发明含银量低于40%的银钎料，不含镉元素，钎料加工性能好的多元银钎料用于紫铜、黄铜与不锈钢的一体化钎焊。
【专利说明】
一种含铟的低银多元钎料及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种含铟的低银多元钎料及其制备方法，适用于四通阀导阀不锈钢、 紫铜、黄铜的一体化钎焊，它属于一种中温钎焊材料。
【背景技术】
[0002] 在进行不锈钢、紫铜、黄铜一体化钎焊时，考虑到母材本身热膨胀系数和钎料对不 同母材的润湿性能均有差异，需采用温度不太高和对不同母材铺展性能相当的钎焊材料， 如常见选用BAg45CuZn、BAg40CuZnIn，随着贵金属原材料价格的不断上涨，造成使用高银钎 料来钎焊的厂家面临巨大的成本压力。但如果简单降低钎料银含量，则钎焊性能不能满足 钎焊需要，且易出现气孔、裂纹等缺陷，强度往往达不到所需要求。
[0003] 部分企业采用多元合金化，如添加Sn元素，开发了含银量较低的银钎料用于替代， 往往由于其在不锈钢、黄铜、紫铜上润湿性能不同，导致钎料向单一母材铺展，其性能仍不 足以满足一体化钎焊需要，同时存在加工成型的难题。如Sn元素的添加易使钎焊材料在不 锈钢钎焊界面产生中间产物，明显影响钎焊结果。
[0004] 因此，提供一种既符合欧盟RoHS指令要求，含银量低于40%的新型钎料，在钎焊材 料中不含有害化学元素Cd，同时满足多种母材一体化钎焊的需要，显得尤为必要。
[0005] 【公开日】为2014年07月09日，公开号为103909363A的中国专利中，公开了一种名称 为"一种含锡锰铟的无镉低银钎料"的发明专利。该专利的银含量24%-26%，锌含量32 % -34 %，锡含量0.9 %-1.5 %，锰含量0.8%-1.8%，铟含量1.0%-1.6%，余量为铜。虽然 该专利通过上述优化后的各元素组分，可以使得银钎料的力学性能提高、液相线和固相线 温度有所降低、焊料润湿性及流动性得到改善，但是由于其在不锈钢、黄铜、紫铜上润湿性 能不同，导致钎料向单一母材铺展，其性能仍不足以满足一体化钎焊需要，同时存在加工成 型的难题。如Sn元素的添加易使钎焊材料在不锈钢钎焊界面产生中间产物，明显影响钎焊 结果;故其还是存在上述缺陷。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种含银量低于40% 的银钎料，不含镉元素，钎料加工性能好的多元银钎料用于紫铜、黄铜与不锈钢的一体化钎 焊。
[0007] 本发明解决上述问题所采用的技术方案是:该含铟的低银多元钎料，其特征是由 八区、〇11、111、211、微量兀素附和微量兀素3;[组成，所述各组分的重量百分比分别为：28-32￥1:.% 的Ag，24?4-35wt?%的Zn，32-38wt?%的Cu，2-5wt?%的In，0?01-3?0 wt?%的Ni，0?1-0?5 wt. %的Si工艺添加量;其中少量元素Ni的添加可以调节钎料对不锈钢润湿性能，为获得对 黄铜、紫铜、不锈钢良好的一致性钎焊能力，需在添加Ni的同时对In的添加量进行适当降 低;其中In和Ni的添加量近似成线性关系。将Si制备成Cu-Si中间合金添加，作为工艺添加 物，主要用于抑制合金熔炼过程中锌的挥发，并起到细化晶粒的作用，如果添加量太少不能 起到降低挥发的作用，同时细化晶粒作用不够明显，太多则容易导致杂质生产，形成夹渣。
[0008] 本发明所述各组分的重量百分比分别为：29-31wt ? %的Ag，30-33wt ? %的Zn，34-36wt ? %的Cu，2 ? 5-4wt ? %的 In，0 ? 5-2 ? Owt ? %的Ni，0 ? 12-0 ? 3wt ? %的Si工艺添加量;为获得对 黄铜、紫铜、不锈钢良好的一致性钎焊能力，需在添加Ni的同时对In的添加量进行适当调 整;其中In和Ni的添加量近似成线性关系。
[0009] 本发明所述各组分的重量百分比分别为：30wt. %的Ag，30wt. %的Zn，35wt. %的Cu， 3 ? Owt ? %的In，1 ? Owt ? %的微量元素Ni，0 ? 15wt ? %的微量元素Si。
[0010] 本发明还提供一种含铟的低银多元钎料及其制备方法，其特征在于:采用中频熔 炼炉进行熔炼、浇铸，熔炼时各组分依次按照Ni、Ag+Cu、Cu-R、In+ Zn加入熔炼，再通过浇 铸、锯剥、挤压、拉拔、成型和清洗工艺制备而成。
[0011] 本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：1、可用于取代BAg45CuZn、 BAg40CuZnIn银钎料，明显降低了白银含量百分比10个百分点，且性能指标参数接近，同时 一体化钎焊性能更好;2、钎焊紫铜、黄铜与不锈钢时具有优良的机械性能，经客户使用后反 馈钎焊工艺性能优良，铺展性能接近，质量稳定，工艺性能指标与BAg40CuZnInNi银钎料相 当；3、该钎料可制备成丝材、棒材等多种形态钎料。
[0012] 本发明中In的加入可有效提高流动性、润湿性，降低固、液相线温度，减小熔化区 间，Ni的添加可增加钎料对不锈钢的润湿性和钎焊接头的强度。微量元素R的添加起到细化 晶粒，提升加工性能的作用。
[0013] 参考Ag-Cu-Zn三元相图，并通过成分调节，使产品基体成分落于財目区，具有较好 的加工特性，添加In和Ni可以钎料对不锈钢、紫铜、黄铜的润湿性能，为获得对黄铜、紫铜、 不锈钢良好的一致性钎焊能力。
【附图说明】
[0014]图1是本发明实施例的Ag-Cu-Zn三元相图。
【具体实施方式】
[0015] 下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发 明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
[0016] 实施例。
[0017] 参见图1。
[0018] 本发明实施例中的银钎料使用白银IC-Ag99.99、一号标准铜、国标Zn99.995、 Ni99.96和In99.996,按上述配比，采用常规中频熔炼炉进行熔炼、浇铸，然后通过锯剥、挤 压、拉拔、成型、清洗等工艺制备而成;2)按照Ni、Ag+Cu、Cu-R，In+ Zn依次加入恪炼，再通过 浇铸、锯剥、挤压、拉拔、成型、清洗工艺制备而成，可加工成各种规格、尺寸的焊条、焊丝、焊 环、薄带、焊片等钎料;配合银钎剂，在紫铜、黄铜和不锈钢上钎焊润湿性好、流动性好，润湿 性能与一体化钎焊中多个母材相适应，满足一体化钎焊的需要。
[0019]本发明实施例含铟的低银多元钎料，产品不含镉、含贵金属总量低、成本低，在紫 铜、黄铜和不锈钢上钎焊润湿性好、流动性好，润湿性能与一体化钎焊中多个母材相适应， 可取代BAg45CuZn、BAg40CuZnIn在钎焊紫铜、黄铜与不锈钢产品和不锈钢一体化钎焊中的 应用。下面通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本 发明并不局限于以下实施例。
[0020] 本发明各实施例中的具体参数参见表1-表4,表1为本发明实施例1至实施例6相关 数据表，表2为本发明实施例7至实施例12相关数据表，表3为本发明实施例13至实施例18相 关数据表，表4为本发明实施例19至实施例24相关数据表，各表具体如下。一体化钎焊方式 采用高频焊接。
[0021] 表1实施例1至实施例6相关数据表
表2实施例7至实施例12相关数据表
表3实施例13至实施例18相关数据表
表4实施例19至实施例24相关数据表
本发明实施例的配方设计合理，生产成本低，性价比高，在进行紫铜、黄铜和不锈钢一 体化钎焊时，在不同母材上润湿性、流动性相当，同时具备良好的加工性能。
[0022] 通过上述阐述，本领域的技术人员已能实施。
[0023] 虽然本发明已以实施例公开如上，但其并非用以限定本发明的保护范围，任何熟 悉该项技术的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本 发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种含铟的低银多元钎料，其特征是由Ag、Cu、In、Zn、微量元素 Ni和微量元素 Si组 成，所述各组分的重量百分比分别为：28-32 %的Ag，24.4-35%的Zn，32-38%的Cu，2-5%的 In，0 · 01 -3 · 0%的Ni，0 · 1 -0 · 5%的Si工艺添加量。2. 根据权利要求1所述的含铟的低银多元钎料，其特征在于:所述各组分的重量百分比 分别为：29-31%的Ag，30-33%的Zn，34-36%的Cu，2 · 5-4%的 In，0 · 5-2 · 0%的Ni，0 · 12-0 · 3 %的 Si工艺添加量。3. 根据权利要求1所述的含铟的低银多元钎料，其特征在于:所述各组分的重量百分比 分别为：30%的Ag，30 %的Zn，35%的Cu，3.0%的In，1.0%的微量元素 Ni，0.15%的微量元素 Si。4. 一种含铟的低银多元钎料及其制备方法，采用权利要求1-3所述的含铟的低银多元 钎料，其特征在于:采用中频熔炼炉进行熔炼、浇铸，熔炼时各组分依次按照Ni、Ag+Cu、Cu-R、In+ Zn加入熔炼，再通过浇铸、锯剥、挤压、拉拔、成型和清洗工艺制备而成。
【文档编号】B23K35/40GK106001991SQ201610500378
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年6月30日
【发明人】余丁坤, 方健, 黄世盛, 陈融, 徐昶, 张怡衫
【申请人】杭州华光焊接新材料股份有限公司