一種大功率電機用高銀焊料的替代合金及其製備方法
2023-09-22 18:37:30
專利名稱：一種大功率電機用高銀焊料的替代合金及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種釺焊合金，特別是一種大功率電機用高銀焊料的替代合金及其製備方法。
背景技術：
大功率電機是大功率電力機車的核心部件，其關鍵部件導電銅條與銅盤的焊接，需採用銀基焊料。大功率電機的應用環境，要求焊接接頭具有高的焊接強度，優異的導電、導熱性能和良好的耐腐蝕性能，，目前市場上普遍情況是均採用含銀量為45 %或65%的銀一銅一鋅系高銀焊料。白銀屬於一種重要的戰略性物質，其在地球上的蘊藏量逐年降低，並隨著社會發展需要不斷的消耗全球總含量不斷下降，價格持續高漲，造成大功率電機生產企業的製造成本大幅上升，急需急需高銀焊料的替代材料。因此，為了降低企業生產成本，減少對貴重金屬所需，尋找其它普通金屬材料來替代貴重金屬材料的技術方法已 成為企業目前必然的趨勢。
發明內容
本發明的目的是提供一種大功率電機用高銀焊料的替代合金及其製備方法。為實現上述目的，本發明採用如下技術方案本發明的替代合金，其組成及重量百分比為
Sn 5 % 7 %
P 4 % 6 %
Ni I % 2 %
Ag I % 5 %
Cu 80% 89%
作為一種優選方案本發明的替代合金，其組成及重量百分比為
Sn 5 %
P 5 %
Ni I %
Ag 2%
Cu 87%
本發明的製備方法為先將上述比例的元素在常溫下均勻混合配製合金原料備用，接著在1000 1200°C、小於IOPa的真空度、真空感應加熱爐裡感應熔煉、澆鑄成錠；然後採用熱擠壓成型方法，在450 550°C溫度下,將合金鑄錠製成直徑I 4mm棒材。本發明具有如下優點和積極效果
I、加入Sn元素，降低合金熔點，改善合金流動性。2、加入P元素，降低合金熔點，改善合金流動性。
3、加入Ni元素，改善合金耐腐蝕性，提高連接接頭強度。4、加入Ag元素，改善合金對銅的潤溼性，提高連接接頭導電性能。5、本發明的低銀釺焊合金熔化溫度範圍620 710°C，對紫銅的接觸角為O 10度，釺焊紫銅對接接頭強度大於240MPa，可滿足大功率電機銅部件焊接。 該替代合金及其製備方法大大減少了對貴重金屬的需求總量，具有遠大的市場前
具體實施例方式 下列通過實施例對本發明進行說明。實施例僅限於對本發明作進一步說明，不代表本發明的保護範圍，依據本發明作出的非本質的修改和調整均屬於本發明的保護範圍。實施例I
首先，按重量百分比Sn 5 P 5 %、Ni I Ag 2%, Cu 87%，配製成合金原料。其次，將合金原料置於真空感應加熱爐內，在1000 1200°C、小於IOPa的真空度下熔煉、澆鑄成錠。最後，採用熱擠壓成型方法，在450 550°C溫度下，將合金鑄錠製成直徑4 mm棒材。實施例2
首先，按重量百分比Sn 7 %,P 4 %,Ni I %,Ag l%,Cu 87%，配製成合金原料。其次，將合金原料置於真空感應加熱爐內，在1000 1200°C、小於IOPa的真空度下熔煉、澆鑄成錠。最後，採用熱擠壓成型方法，在450 550°C溫度下，將合金鑄錠製成直徑3 mm棒材。實施例3
首先，按重量百分比Sn 6 %,P 6 %,Ni I %,Ag 2%、Cu85%，配製成合金原料。其次，將合金原料置於真空感應加熱爐內，在1000 1200°C、小於IOPa的真空度下熔煉、澆鑄成錠。最後，採用熱擠壓成型方法，在450 550°C溫度下，將合金鑄錠製成直徑2 mm棒材。實施例4
首先，按重量百分比Sn 6 %,P 5 %,Ni I %,Ag 3%,Cu 85%，配製成合金原料。其次，將合金原料置於真空感應加熱爐內，在1000 1200°C、小於IOPa的真空度下熔煉、澆鑄成錠。最後，採用熱擠壓成型方法，在450 550°C溫度下，將合金鑄錠製成直徑I mm棒材。實施例5
首先，按重量百分比Sn 5 %,P 6 %,Ni 2 %, kg 4%,Cu83% ，配製成合金原料。其次，將合金原料置於真空感應加熱爐內，在1000 1200°C、小於IOPa的真空度下熔煉、澆鑄成錠。最後，採用熱擠壓成型方法，在450 550°C溫度下，將合金鑄錠製成直徑3 mm棒材。實施例6
首先，按重量百分比Sn 7 %,P 4 %,Ni 2 %,Ag 5%,Cu 82%，配製成合金原料。其次，將合金原料置於真空感應加熱爐內，在1000 1200°C、小於IOPa的真空度下熔煉、澆鑄成錠。最後，採用熱擠壓成型方法，在450 550°C溫度下，將合金鑄錠製成直徑4 mm棒材。
實施例7
首先，按重量百分比Sn 6 %,P 5 %,Ni 2 %,Ag 2%、Cu85%，配製成合金原料。其次，將合金原料置於真空感應加熱爐內，在1000 1200°C、小於IOPa的真空度下熔煉、澆鑄成錠。最後，採用熱擠壓成型方法，在450 550°C溫度下，將合金鑄錠製成直徑2 mm棒材。
實施例8
首先，按重量百分比Sn 5 %,P 6 %,Ni 2 %,Ag 2%,Cu 85%，配製成合金原料。其次，將合金原料置於真空感應加熱爐內，在1000 1200°C、小於IOPa的真空度下熔煉、澆鑄成錠。最後，採用熱擠壓成型方法，在450 550°C溫度下，將合金鑄錠製成直徑3 mm棒材。
權利要求
1.一種大功率電機用高銀焊料的替代合金及其製備方法，其特徵在於本發明的替代合金，其組成及重量百分比為 Sn 5 % 7 % P 4 % 6 % Ni I % 2 % Ag I % 5 % Cu 80% 89% 。
2.根據權利要求I所述的一種大功率電機用高銀焊料的替代合金及其製備方法，其特徵在於其組成及重量百分比為 Sn 5 % P 5 % Ni I % Ag 2% Cu 87% 。
3.根據權利要求I或2所述的一種大功率電機用高銀焊料的替代合金及其製備方法，其特徵在於先將含有5 %的Sn、5 %的P、I %的Ni、2%的Ag、87%的Cu在常溫下均勻混合配製合金原料備用，接著在1000 1200°C、小於IOPa的真空度、真空感應加熱爐裡感應熔煉、澆鑄成錠；然後採用熱擠壓成型方法，在450 550°C溫度下，將合金鑄錠製成直徑I 4mm棒材。
全文摘要
一種大功率電機用高銀焊料的替代合金及其製備方法，屬於釺接合金技術領域。本發明提供一種用其他普通金屬替代貴重金屬原料製備釺接合金，其組成及重量百分比為Sn5％～7％，P4％～6％，Ni1％～2％，Ag1％～5％，Cu80％～89％。本發明所生產的產品含貴重金屬量極低，改善了釺接合金的流動、耐腐蝕性、潤溼性，提高了連接接頭導電性能、接頭強度，可滿足大功率電機銅部件焊接，具有遠大的市場前景。
文檔編號C22C9/02GK102839294SQ20111017244
公開日2012年12月26日 申請日期2011年6月24日 優先權日2011年6月24日
發明者張福勤, 丁智輝 申請人:株洲南方有色焊材有限公司