一種銅基合金焊料及其使用方法
2023-05-20 09:52:31 2
專利名稱：：一種銅基合金焊料及其使用方法
技術領域：
：本發明涉及一種釺焊料及其使用方法，更具體說是一種銅基合金焊料及其使用方法。屬新材料
技術領域：
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背景技術：
：如製冷行業空調、冰箱壓縮機、特別是冰箱壓縮機吸氣管、排氣管的紫銅與碳鋼釺焊，目前一般使用BAg30CuZnCd或Bag45CuZn焊料焊接。其焊接方法是火焰或高頻焊接，這種方法焊接後工件表面氧化嚴重。另一方面，BAg30CuZnCd或Bag45CuZn焊料含銀量為30%銀45%，而白銀價格從2000年為1300元/kg，漲到目前的4800元/kg，據了解目前用戶每個焊接點焊料、銅管、焊後環境治理成本大約為4.5元/支RMB，且在焊接時均用火焰或高頻焊接、焊接後要酸洗，給環境造成一定影響，較難滿足歐盟官方公布的RoHS指令(《在電子電氣設備中限制使用某些有害物質指令》)的要求。
發明內容針對上述情況，本發明擬解決的問題是提供一種既能降低焊接成本，又能降低環境治理成本的銅基合金焊料及其使用方法。為達到上述目的，本發明採用如下技術方案一種銅基合金焊料，它包括銅、磷、錫、鈀，所述銅、磷、錫、鈀各組分的質量百分含量為配比為磷0.1%_0.4%，錫4%-12%，鈀0.05%-0.2%,餘量為銅及不可避免的雜質。作為優選，上述銅基合金焊料，它包括銅、磷、錫、鈀，所述銅、磷、錫、鈀各組分的質量百分含量為配比為磷0.1%-0.3%，錫7%-9%，鈀0.05%-0.2%，餘量為銅及不可避免的雜質。上述銅基合金焊料的使用方法它用來焊接空調、冰箱吸氣管和空調、冰箱排氣管；其焊接採取氣氛保護焊接。採用了上述技術方案，在銅基合金焊料中添加7%-9°/。的錫和0.05%-0.2%鈀元素，一方面可大大提高合金材料潤溼性能、鋪展、填縫性能。另一方面可細化合金晶粒、從而使焊縫緻密、力學性能強度高、焊接質量好、成本低。本發明的銅基合金焊料採取在氣氛保護狀態下焊接空調、冰箱壓縮機吸氣管、排氣管可獲得免酸洗的悍縫，節約了環境治理成本。在銅基合金焊料中選擇了合適的鈀含量，過低的鈀含量易導致合金焊料潤溼性能、鋪展、填縫性能以及力學性能達不到要求，也起不到細化晶粒作用，過高的鈀含量易導致合金材料成本高和熔點溫度提高，釺焊時因釺焊溫度過高從而造成焊縫金相組織晶粒粗大，焊縫金相結晶時不緻密充壓時洩漏。也會因釺焊溫度過高造成焊縫處產生裂紋、過高的鈀含量在熔煉製造過程中易導致錫元素揮發嚴重，會產生嚴重的晶內(枝晶)偏析，而錫易與氧形成氧化錫，造成硬脆化合物，合金材料無法加工。實驗證明本發明的銅基合金焊料獲得如下技術效果固相線溫度在986"以上、液相線溫度在1045i:以下，工藝性能鋪展面積為^1.5cm2，力學性能抗拉強度^3Fb(kN)、扭矩力^4.5Nm。且本發明的銅基合金焊料採取氣氛保護焊接製冷元器件，可獲免酸洗焊接的工件。具體實施方法一、銅基合金焊料的製造1、製作銅錫磷合金試製熔煉產品之前，製作銅錫磷合金。按成分要求比例計算稱重好了的磷銅合金置於坩堝內，升溫加熱至90(TC，直至磷銅合金完全熔化後，然後加入按成分要求比例計算稱重好了的錫，由於錫的熔點為232'C，此時，加入錫時不能加熱。要儘快攪拌均勻。待錫完全熔化後，將溶液倒入金屬型中，即可獲得銅錫磷中間合金。2、熔煉試製熔煉產品時，按成分比例要求計算好稱重好了的電解銅和鈀粉(從市場購得)放入坩堝內，開啟中頻裝置，等加入的電解銅出現熔池時，加入按成分比例要求計算好和稱重好了的銅錫磷中間合金，等電解銅、銅錫磷中間合金完全熔化後，降溫至990°C±10(用遠紅外溫度儀測量)。順時針攪拌5080圈，充分把電解銅、銅錫磷中間合金金屬液體合金攪拌均勻。保溫58分鐘，清除電解銅、銅錫磷中間合金金屬液體合金上的浮渣物，攪拌均勻，開啟倒爐器，把烙煉好的BCu-Pd高性能環保型合金材料液體倒入預熔爐中，保溫990°C(用遠紅外溫度測量儀測量)。經結晶器用自動牽引器牽引，可採用了進口四頭水平連鑄機組(該機在熔煉過程中有氮氣保護，含氧量低，化學成分不易偏析，含雜質量極小，而傳統工藝為中頻冶煉、無氮氣保護，氧化嚴重，攪拌不勻故化學成分極易揮發，影響合金材料性能。因此，高效水平連鑄技術解決了成分偏析和雜質問題)。同時設備採用plc控制，其溫控系統控制精度高，可達士rc，熔煉溫度均勻，牽引速度300mm/分鐘，一次性出棒材，解決了傳統工藝熔煉後產出鑄錠在擠壓過程中造成絲材偏脆，耐壓力不夠等問題。3、擠壓成型擠壓成型可採用三輥冷連軋機組，三輥冷連軋機組具有生產高效率；產品變形均勻、綜合機械性能優良，總軋制量大；可減少中間退火和酸洗工序，同時產品延伸率較高，有利於材料塑性潛能的發揮。無需預先多次壓尖，主動旋轉的軋輥自動咬入盤條，操作十分方便；原材料不要求酸洗和潤滑塗層處理，採用直徑12毫米的連鑄合金線呸，通過連軋得到直徑6毫米以下盤絲，省去了中間的退火和酸洗工序。本發明產品試製材料來源、技術指標、如下表:tableseeoriginaldocumentpage5本發明銅基合金焊料各實施例的效果tableseeoriginaldocumentpage6二、銅基合金焊料的使用方法
技術領域：
：本發明的銅基合金焊料的使用方法採取在氣氛保護爐中焊接冰箱壓縮機排氣管、吸氣管。1、釺焊接頭設計原理及裝配間隙原理氣氛保護爐中焊接冰箱壓縮機排氣管、吸氣管接頭異於電弧熔接或壓力焊接接頭，其原理是將焊材熔融，密著母材，利用毛細管現象等，將焊材填充、擴散於接頭的母材及狹小的間隙。達到接合金屬的目的。2、氣氛保護焊接生產工藝氣氛保護焊接生產工藝包括釺焊前工件前表面清洗、裝配、安置釺料、釺焊、焊後處理等各工序。工件表面處理焊接前必須仔細地清除工件表面的氧化物、油脂、髒物等，因為熔化了的釺料不能潤溼未經清理的零件表面，也無法填充接頭間隙。因此我們採取在專用的槽中用超聲波清洗。超聲波去油脂、氧化物效率高。裝配將焊料圈套裝在經過表面處理的銅管上，然後將經過表面處理的法蘭套裝在銅管上。用1T衝床裝好定位工器具，按定位要求衝壓緊法蘭與銅管緊配，使法蘭不能脫落。然後將工件預放在專用石墨工裝器具上。3、焊接設備及焊接技術工藝參數焊接設備為氣氛保護隧道爐。焊接技術工藝參數l區溫度設定990°C(溫度表控制)2區溫度設定1045°C(溫度表控制)3區溫度設定102CTC(溫度表控制)網帶速度130cm/in(速度表控制)保護氣體流量0.6-0.8m7h(氣體流量表控制)4、焊接焊接技術工藝參數達到設定範圍時，將預放在石墨工裝器具上的工件連同石墨工裝器具一道放在氣氛保護隧道爐網帶上。網帶連續不停向前運行，而石墨工裝器具和工件也不停向前運行。每前進一個石墨工裝器具和工件，又放入一個石墨工裝器具和工件。權利要求1、一種銅基合金焊料，其特徵在於它包括銅、磷、錫、鈀，所述銅、磷、錫、鈀各組分的質量百分含量為配比為磷0.1％-0.4％，錫4％-12％，鈀0.05％-0.2％，餘量為銅及不可避免的雜質。2、根據權利要求1所述的銅基合金焊料，其特徵在於它包括銅、磷、錫、鈀，所述銅、磷、錫、鈀各組分的質量百分含量為配比為磷0.1%-0.3%，錫7%-9%，鈀0.05%-0.2%，餘量為銅及不可避免的雜質。3、根據權利要求1或2所述的銅基合金焊料的使用方法，其特徵在於它用來焊接空調、冰箱吸氣管和空調、冰箱排氣管；其焊接採取氣氛保護焊接。全文摘要本發明公開了一種銅基合金焊料，它包括銅、磷、錫、鈀，所述銅、磷、錫、鈀各組分的質量百分含量為配比為磷0.1％-0.3％，錫4％-12％，鈀0.05％-0.2％，餘量為銅及不可避免的雜質。上述銅基合金焊料的使用方法它用來焊接空調、冰箱吸氣管和空調、冰箱排氣管；其焊接採取氣氛保護焊接。在銅基合金焊料中添加錫和鈀元素，一方面提高合金材料潤溼性能、鋪展、填縫性能。另一方面細化合金晶粒、從而使焊縫緻密、力學性能強度高、焊接質量好、成本低。本發明的銅基合金焊料採取在氣氛保護狀態下焊接空調、冰箱壓縮機吸氣管、排氣管可獲得免酸洗的焊縫，節約了環境治理成本。文檔編號B23K35/30GK101318275SQ200810061999公開日2008年12月10日申請日期2008年6月4日優先權日2008年6月4日發明者葉麗華,葉軍華,呂鳳英申請人:浙江華陽焊料有限公司