焊料及其生产方法_2

文档序号:9514503阅读:来源:国知局
大,球磨所需要的时间越短,但同时高球料比又会使粉末升温速度加快,使粉末大量附着在磨球或球磨罐的内壁上,因此选择合适的球料比能够使混合物在球磨过程中,粉末与球的碰撞更加均匀,避免两者撞击产生热量以后,粉末粘在磨球上的情况发生,提高了元素的利用率。
[0050]在本发明的一个实施例中,在步骤104中,混合物与无水乙醇的固液质量比为3:
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[0051]在该实施例中,无水乙醇作为助磨剂,是为了防止元素粉末与球、球磨筒壁之间发生过分黏附甚至焊合,但是加入过量的无水乙醇,又会阻碍磨球与粉末之间的相对运动,降低其工作效率,因此混合物与无水乙醇的固液质量比设置为3:1,保证了无水乙醇的作用,同时也使磨球与粉末之间的运动能够顺利进行。
[0052]在本发明的一个实施例中,磨球为玛瑙球。
[0053]在该实施例中,常用磨球一般为两种,有钢球和玛瑙球,钢球在使用过程中,容易与球磨罐中一些介质发生反应而生锈,而且钢球与元素粉末碰撞的过程中,很容易产生热量,致使粉末粘在钢球的表面;而玛瑙球的选用,就避免了上述情况的发生,大大提高了元素的利用率,同时,也简化了后续工作步骤。
[0054]在本发明的一个实施例中,磨球包括多种不同粒径的玛瑙球。
[0055]在该实施例中,同种尺寸的磨球是沿一定的轨道滚动的,不利于粉末晶粒的细化,而选用不同粒径的玛瑙球,是因为大粒径的玛瑙球具有更高的冲击能量,小粒径的玛瑙球则能产生更多的摩擦行为,两者混合使用即可随意的撞击磨球罐的内壁和底部,容易产生剪切力,有利于粉末从磨球罐和磨球上剥离下来,大大提高了元素的利用率,避免了粉末的浪费。
[0056]在本发明的一个实施例中,在步骤106中,烘干箱的烘干温度为60°C。
[0057]在该实施例中,若烘干温度过低,则会使粉末达到烘干要求的时间变长,对烘箱产生不必要的耗损,降低了生产效率;若烘干温度过高,则有可能使元素粉末在干燥箱中进行反应,而使元素的性能发生改变,破坏元素本身的性质,而不能保证其稳定性和可靠性。因此,选择烘干温度为60°C,保证了烘干过程中元素性能稳定,同时节省了时间,大大提高了生产效率。
[0058]在本发明的一个实施例中,如图2所示,步骤108包括:
[0059]步骤1081,向干燥后的粉末中加入成型剂,并进行静压形成毛坯;
[0060]步骤1082,将毛坯烧结炉中烧结后制成焊环。
[0061]在该实施例中,先对干燥后的粉末进行静压形成毛坯,其过程中加入成型剂,有利于粉末的成型;再将毛坯放入到烧结炉中进行烧结成焊环,是为了使焊环能够达到更精准的密度,从而增强其强度。
[0062]在本发明的一个实施例中,在步骤1082中,毛坯的烧结时间为60分钟?90分钟。
[0063]在该实施例中,烧结时间大约为60分钟?90分钟,一方面保证了烧结后焊环的密度足够精密;另一方面避免了烧结时间过长,粉末中元素之间发生反应而使其性能改变的情况发生。
[0064]下面结合一些具体实施例来说明焊料及其生产方法。
[0065]实施例一:
[0066]按照钼粉与硼粉的质量含量比为96.5%:3.5%,称量钼粉与硼粉并倒入球磨罐中。按照球料比4:1的比例加入直径不同的玛瑙球,按照固液比3:1的比例添加无水乙醇球磨6小时。球磨结束后,取出玛瑙球,将剩余粉末置于60°C的烘箱中干燥2小时。干燥后的粉末再加入成型剂,通过静压成型为毛坯,最后在1450?1500°C的氢气气氛烧结炉中烧结60?90分钟后成为一定规格的焊环。
[0067]在该实施例中,钼粉与硼粉按照一定的比例混合,通过球磨形成两元合金,合金的熔点约为1950?2100°C,在磁控管制造、生产和使用的过程中,即使工作温度很高,此两元合金生产的焊料也不会发生熔化;另外,硼元素的饱和蒸汽压很低,不易挥发,且含量极少,不会对钼的电阻产生影响,从而增强了此高温焊料的稳定性和可靠性。
[0068]实施例二:
[0069]按照钼粉、硼粉与碳粉的质量含量比为96.7%:2.5%:0.8%,称量硼粉、碳粉与钼粉并倒入球磨罐中。按照球料比6:1的比例加入直径不同的玛瑙球,按照固液比3:1的比例添加无水乙醇球磨9小时。球磨结束后,取出玛瑙球,将剩余粉末置于60°C的烘箱中干燥2小时。干燥后的粉末再加入成型剂,通过静压成型为毛坯,最后在1450?1500°C的氢气气氛烧结炉中烧结60?90分钟后成为一定规格的焊环。
[0070]实施例三:
[0071]按照钼粉、硼粉与碳粉的质量含量比为97.5%:2.0%:0.5%,称量硼粉、碳粉与钼粉并倒入球磨罐中。按照球料比6:1的比例加入直径不同的玛瑙球,按照固液比3:1的比例添加无水乙醇球磨9小时。球磨结束后,取出玛瑙球,将剩余粉末置于60°C的烘箱中干燥2小时。干燥后的粉末再加入成型剂,通过静压成型为毛坯,最后在1450?1500°C的氢气气氛烧结炉中烧结60?90分钟后成为一定规格的焊环。
[0072]在以上两个实施例中,钼粉、碳粉与硼粉按照一定的比例混合,通过球磨形成三元合金,合金的熔点约为1950?2100°C,在磁控管制造、生产和使用的过程中,即使工作温度很高,此三元合金生产的焊料也不会发生熔化;另外,硼和碳元素的饱和蒸汽压很低,不易挥发,且含量极少,不会对钼的电阻产生影响,从而增强了此高温焊料的稳定性和可靠性。
[0073]另外,焊料中也可以只含有钼和碳,具体见如下:
[0074]实施例四:
[0075]按照钼粉与碳粉的质量含量比为98.2%:1.8%,称量碳粉与钼粉并倒入球磨罐中。按照球料比5:1的比例加入直径不同的玛瑙球,按照固液比3:1的比例添加无水乙醇球磨8小时。球磨结束后,取出玛瑙球,将剩余粉末置于60°C的烘箱中干燥2小时。干燥后的粉末再加入成型剂,通过静压成型为毛坯,最后在1450?1500°C的氢气气氛烧结炉中烧结60?90分钟后成为一定规格的焊环。
[0076]在该实施例中,钼粉与碳粉按照一定的比例混合,通过球磨形成两元合金,合金的熔点约为1950?2100°C,在磁控管制造、生产和使用的过程中,即使工作温度很高,此两元合金生产的焊料也不会发生熔化;另外,碳元素的饱和蒸汽压很低,不易挥发,且含量极少,不会对钼的电阻产生影响,从而增强了此高温焊料的稳定性和可靠性;最后,碳价格低廉,应用广泛,因而降低了产品的生产成本。
[0077]综上,本发明提供的焊料,将在高温钼合金焊料中,加入少量的硼元素或者硼元素和碳元素的混合物,不仅价格低廉、制造工艺简单,而且经球磨后形成两元或三元共晶合金焊料,完全能满足磁控管阴极组件的工作要求。
[0078]具体而言,现有技术中,磁控管行业内普遍采用钌钼或钌钼镍钎料通过高频钎焊来焊接钍钨合金丝与钼支架,钌属于贵金属,价格高且波动大,另一方面,钍钨合金丝的工作温度超过1800°C,而铁钼镍焊料组分中铁与镍的熔点都低于1600°C,势必导致铁与镍的微量挥发而降低真空电子管的真空度,影响磁控管工作的稳定性和可靠性;而本发明中提供的高温钼合金焊料,加入少量的硼或者硼和碳的混合物,通过球磨形成两元或三元共晶合金,此合金的熔点约为1950?2100°C。另外,碳与硼的熔、沸点高,饱和蒸汽压低,不易挥发。另外,碳与硼的含量比较低,不会明显增加钼的电阻,这就保证了焊料的稳定性和可靠性;除此之外,碳元素与硼元素价格低廉,容易获取,在一定程度上也降低了产品的生产成本。
[0079]在本说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0080]以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种焊料,用于焊接磁控管,其特征在于,包含的组分及各组分的质量百分含量为: 硼:0.1%?5% ; 钼:95%~ 98.8% ; 碳:0%?3%。2.根据权利要求1所述的焊料,其特征在于, 钼的粒径为20 μ m?40 μ m ; 硼的粒径为35 μ m?60 μ m ; 碳的粒径为30 μ m?55 μ m。3.一种焊料的生产方法,其特征在于,包括: 混合步骤,将95 %?98.8 %的钼、0.1 %?5 %的硼、0 %?3 %的碳混合构成混合物,并倒入球磨罐中; 球磨步骤,向球磨罐中加入磨球,并加入无水乙醇,然后球磨6?9小时; 烘干步骤,球磨完成后,取出磨球,并将球磨罐中的粉末放入干燥箱内烘干2小时; 成型步骤,将干燥的粉末制成焊环。4.根据权利要求3所述的焊料的生产方法,其特征在于,在球磨步骤中: 混合物与磨球的质量比为1:3.5?8。5.根据权利要求3所述的焊料的生产方法,其特征在于,在球磨步骤中: 混合物与无水乙醇的固液质量比为3:1。6.根据权利要求3所述的焊料的生产方法,其特征在于, 所述磨球为玛瑙球。7.根据权利要求6所述的焊料的生产方法,其特征在于, 所述磨球包括多种不同粒径的玛瑙球。8.根据权利要求3所述的焊料的生产方法,其特征在于,在烘干步骤中, 烘干箱的烘干温度为60 °C。9.根据权利要求3所述的焊料的生产方法,其特征在于,成型步骤包括:静压步骤,向干燥后的粉末中加入成型剂,并进行静压形成毛坯; 烧结步骤,将毛坯烧结炉中烧结后制成焊环。10.根据权利要求9所述的焊料的生产方法,其特征在于,在烧结步骤中,毛坯的烧结时间为60分钟?90分钟。
【专利摘要】本发明提供了一种焊料及其生产方法;其中,焊料包含的各组分的质量百分含量为:硼:0.1%~5%;钼:95%~98.8%;碳:0%~3%。本发明提供的焊料,在高温钼合金焊料中,加入少量的硼元素或者硼元素和碳元素的混合物,不仅价格低廉、制造工艺简单,而且经球磨后形成两元或三元共晶合金焊料,完全能满足磁控管阴极组件的工作要求。
【IPC分类】B23K35/40, B23K35/32
【公开号】CN105269178
【申请号】CN201510869621
【发明人】葛春桥
【申请人】广东美的厨房电器制造有限公司, 美的集团股份有限公司
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年11月30日
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