一種用於焊接的環保錫鋅錳合金棒及其製備方法
2023-05-27 15:08:21 2
專利名稱：一種用於焊接的環保錫鋅錳合金棒及其製備方法
技術領域：
本發明涉及合金棒材領域，具體涉及ー種用於焊接的環保錫鋅錳合金棒及其製備方法。
背景技術：
市場上現有的焊接材料一般為兩種ー種為錫銀銅合金，另ー種為錫鉛合金。隨著ROHS在電子エ業中的禁鉛指令的政策實施，含鉛的錫焊材料已經不能滿足高標準的環保要求。而錫銀銅合金的應用難點不僅僅是要求焊爐溫度比原來鉛合金高30°C，而且其成本也比錫鉛合金高25%，更重要的是此溫度的提高會大大降低暴露元器件的穩定性。因此，錫鋅合金被進ー步研究。但是，鋅的氧化阻止了這種合金的應用。·
發明內容
本發明的目的在於提供ー種用於焊接的環保錫鋅錳合金棒及其製備方法。為了實現上述發明目的，本發明採用的技術方案如下ー種用於焊接的環保錫鋅錳合金棒，由以下組分組成佔合金棒總重量68-70%的錫，佔合金棒總重量28-30%的鋅，佔合金棒總重量1-2. 5%的錳。在本發明的一實施例中，用於焊接的環保錫鋅錳合金棒可以由以下組分組成佔合金棒總重量69%的錫，佔合金棒總重量29%的鋅，佔合金棒總重量2%的錳。在本發明的另ー實施例中，用於焊接的環保錫鋅錳合金棒可以由以下組分組成佔合金棒總重量68%的錫，佔合金棒總重量28%的鋅，佔合金棒總重量1%的錳。在本發明的又一實施例中，用於焊接的環保錫鋅錳合金棒可以由以下組分組成佔合金棒總重量70%的錫，佔合金棒總重量30%的鋅，佔合金棒總重量2. 5%的錳。ー種用於焊接的環保錫鋅錳合金棒的製備方法，包括以下步驟I)按照配比將錫、鋅置於エ頻電爐內，加熱至600°C _680°C完全熔化後保溫至5500C ;同時將錳單獨置於乾鍋爐內，加熱至1280°C -1300°C使其完全熔化。2)將完全熔化的液態錳均勻添加到正在保溫的錫鋅液態合金中並充分攪拌，表面覆蓋石墨粉以防止其氧化；3)保溫40-45分鐘後，升溫至1350°C，並開啟エ頻電爐的振動裝置，採用水平連鑄方法鑄造成實心合金棒材；4)將步驟3)得到的合金棒的一端製成拉拔段；5)將步驟4)得到的合金棒進行剝皮；6)將步驟5)得到的合金棒拉伸為成品規格。在本發明的實施例中，步驟2)中，可以用特製石墨工具對完全熔化的液態合金進行攪拌。在本發明的實施例中，步驟2)中的石墨粉可以為高純度鱗片狀石墨粉，覆蓋厚度可以為30_35mm。
在本發明的實施例中，步驟5)中，可以採用高精度鎢鋼薄皮模對合金棒進行剝皮。本發明公開的用於焊接的環保錫鋅錳銅合金棒在保證原有傳統焊接材料性能的同時，將鉛元素取代，滿足了 ROHS要求；此外，添加的錳元素達到了阻止鋅的氧化的目的，而且在大大降低了材料成本的同時還提高了焊接載體的穩定性。
具體實施例方式以下結合實施例對本發明作進ー步說明，但並非限制本發明的應用範圍。實施例I用於焊接的環保錫鋅錳合金棒，由以下組分組成佔合金棒總重量69%的錫，佔合金棒總重量29%的鋅，佔合金棒總重量2%的錳。
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上述用於焊接的環保錫鋅錳合金棒由以下步驟製得步驟一按照配比將錫、鋅置於エ頻電爐內，加熱至600°C _680°C完全熔化後保溫至550°C ;同時將錳單獨置於乾鍋爐內，加熱至1280°C -1300°C使其完全熔化。步驟ニ 將完全熔化的液態錳均勻添加到正在保溫的錫鋅液態合金中並充分攪拌，表面覆蓋石墨粉以防止其氧化，厚度約為30-35_。步驟三保溫時間40-45分鐘後，重新升溫至1350°C，並開啟エ頻電爐的振動裝置，振動頻率為I次/秒。採用水平連鑄方法鑄造成外徑為25_，長度為1500_的實心合金棒材。步驟四用制頭機將合金棒的一端製成長度為100mm,直徑為15mm的拉拔段。步驟五用高精度鎢鋼薄皮模將合金棒剝皮一次至21mm。步驟六用成品模將合金棒多次拉伸為8mm,公差為+/-0. 05mm,長度定尺為1000mm,公差為 +l/_0mm。步驟七包裝併入庫。實施例2用於焊接的環保錫鋅錳合金棒，由以下組分組成佔合金棒總重量68%的錫，佔合金棒總重量28%的鋅，佔合金棒總重量1%的錳。上述用於焊接的環保錫鋅錳合金棒成品通過與實施例I相同的方法得到。實施例3用於焊接的環保錫鋅錳合金棒，由以下組分組成佔合金棒總重量70%的錫，佔合金棒總重量30%的鋅，佔合金棒總重量2. 5%的錳。上述用於焊接的環保錫鋅錳合金棒成品通過與實施例I相同的方法得到。比較例I錫銀銅合金棒由以下組分組成佔合金棒總量96. 5%的錫，佔合金棒總量3. 0%的銀，佔合金棒總量0. 5%的銅。上述錫銀銅合金棒採用本領域公知的方法得到。比較例2錫鉛合金棒由以下組分組成佔合金棒總量63%的錫，佔合金棒總量37%的鉛。上述錫鉛合金棒採用本領域公知的方法得到。本發明的用於焊接的環保錫鋅錳合金棒以及錫銀銅合金棒和錫鉛合金棒的機械性能如表I所示。表I
權利要求
1.ー種用於焊接的環保錫鋅錳合金棒，其特徵在於，由以下組分組成佔合金棒總重量68-70%的錫，佔合金棒總重量28-30%的鋅，佔合金棒總重量1-2. 5%的錳。
2.根據權利要求I所述的用於焊接的環保錫鋅錳合金棒，其特徵在於，由以下組分組成佔合金棒總重量69%的錫，佔合金棒總重量29%的鋅，佔合金棒總重量2%的錳。
3.根據權利要求I所述的用於焊接的環保錫鋅錳合金棒，其特徵在於，由以下組分組成佔合金棒總重量68%的錫，佔合金棒總重量28%的鋅，佔合金棒總重量1%的錳。
4.根據權利要求I所述的用於焊接的環保錫鋅錳合金棒，其特徵在於，由以下組分組成佔合金棒總重量70%的錫，佔合金棒總重量30%的鋅，佔合金棒總重量2. 5%的錳。
5.一種如權利要求I至4中任一項權利要求所述的用於焊接的環保錫鋅錳合金棒的製備方法，其特徵在於，包括以下步驟 1)按照配比將錫、鋅置於エ頻電爐內，加熱至600°C_680°C完全熔化後保溫至550°C;同時將錳單獨置於乾鍋爐內，加熱至1280°C -1300°C使其完全熔化； 2)將完全熔化的液態錳均勻添加到正在保溫的錫鋅液態合金中並充分攪拌，表面覆蓋石墨粉以防止其氧化； 3)保溫40-45分鐘後，升溫至1350°C，並開啟エ頻電爐的振動裝置，採用水平連鑄方法鑄造成實心合金棒材； 4)將步驟3)得到的合金棒的一端製成拉拔段； 5)將步驟4)得到的合金棒進行剝皮； 6)將步驟5)得到的合金棒拉伸為成品規格。
6.根據權利要求5所述的用於焊接的環保錫鋅錳合金棒的製備方法，其特徵在於，步驟2)中，用特製石墨工具對完全熔化的液態合金進行攪拌。
7.根據權利要求6所述的用於焊接的環保錫鋅錳合金棒的製備方法，其特徵在於，步驟2)中的石墨粉為高純度鱗片狀石墨粉，覆蓋厚度為30-35mm。
8.根據權利要求7所述的用於焊接的環保錫鋅錳合金棒的製備方法，其特徵在於，步驟5)中，採用高精度鎢鋼薄皮模對合金棒進行剝皮。
全文摘要
本發明涉及一種用於焊接的環保錫鋅錳合金棒，由以下組分組成佔合金棒總重量68-70%的錫，佔合金棒總重量28-30%的鋅，佔合金棒總重量1-2.5%的錳。本發明還涉及用於焊接的環保錫鋅錳合金棒的製備方法。本發明的用於焊接的環保錫鋅錳合金棒在保證原有傳統焊接材料性能的同時，將鉛元素取代，滿足了ROHS要求；添加的錳元素，達到了阻止鋅的氧化的目的，而且在大大降低了材料成本的同時還提高了焊接載體的穩定性。
文檔編號B23K35/26GK102787256SQ20121030834
公開日2012年11月21日 申請日期2012年8月28日 優先權日2012年8月28日
發明者孫飛 申請人:蘇州金倉合金新材料有限公司