一種稀土錫鋁焊料的製作方法
2023-05-26 21:33:01
專利名稱:一種稀土錫鋁焊料的製作方法
本發明是軟釺焊料的一種，屬於合金領域。
一般在散熱器、冷卻器製造行業及電器、電子儀表等製造行業所應用的軟釺焊料採用的50及58-2錫鉛焊料(代號為HLSnPb50焊料和HLSnPb58-2焊料)，這些焊料含錫量為40-50%，一般具有良好的漫流性、潤溼性和填充性等特徵。根據國家錫鉛焊料標準，GB3131-82，其主成份中錫含量為39-41%，銻含量為1.5-2.0%，鋁為餘量，其餘為雜質，但是它熔點較高，達到230℃，焊接後元件表面不光潔，而且容易變形，焊料雜質不易精煉除淨，易使焊接處引起脆裂，而且錫的價格較貴。
本發明的目的是為了降低焊料價格，同時提高原焊料的焊接性能，包括物理和化學性能。
本發明的內容是提供一種稀土錫鉛焊料，它含有(重量%)錫17-22%，銻0.5-1.3%、鎘0.8-1.6%、銅0.09-0.7%、鉍5-5.5%、鋁0.5-1%、矽0.03-0.3%、稀土元素鈰0.2-0.6%，餘量為鉛及雜質。
在配製本焊料時，加入稀土元素後，熔點降低、脫氧、變性、中和、利於雜物排除，銅可降低合金偏析傾向。
上述焊料中最佳配方是(重量%)錫為19.5-21%、銻0.8-1.1%、鎘1.3-1.5%、銅0.2-0.6%、鉍5.1-5.3%、鋁0.7-0.8%、矽0.15-0.3%，稀土元素鈰0.3-0.5%，餘量為鉛及雜質。
新材料的熔煉方法採用電爐或坩堝爐二種，用甲、乙、丙、丁四種物質熔煉而成甲由錫、鉍、鎘三種金屬組成，在溫度為300℃-350℃坩堝爐中熔煉、攪拌均勻，保溫後澆注;
乙由鉛、銻、銅三種金屬組成，在500℃-700℃坩堝爐中熔煉，攪拌均勻，保溫後澆注;
丙由鋁、矽二種金屬在660℃-760℃坩堝爐中熔煉，攪拌均勻，保溫後澆注;
丁是稀土金屬鈰。
然後將四種物質在溫度420℃-570℃的電爐或坩堝爐中熔煉，其中丁物質採用壓入法注入，攪拌均勻，保溫後澆注入模，可根據不同規格要求澆注在銅、鐵二種模具中。
本發明的稀土錫鉛焊料，熔點為180℃-185℃之間比常用的焊料熔點低，潤溼性好，滲透力強。因此，不僅有減少焊物變形，焊接性能好，表面光潔的效果，而且可以大量節約錫的材料，降低產品的成本(每噸焊料可降低成本4000元)，經濟效益明顯。
實施例在進行本發明的稀土錫鉛焊料生產時其配製合金的具體操作如下(一)配製甲物質的合金前清潔坩堝熔爐、爐底舖一層木炭粒復蓋層，炭粒直徑小於10毫米，厚15-30毫米，在坩堝予熱至200℃-250℃時，先投錫20%待錫熔化，投入鉍5.1%，鉍熔入，進行攪拌，然後投入鎘1.3%，熔入後繼續攪拌，當溫度達到320℃-350℃時，攪拌均勻恆溫5分鐘加入適量石蠟，最後用0.05%氯化銨精煉除氣，攪拌2-4分鐘，將熔液表面的浮渣扒淨在爐溫達350C時進行不間斷快速澆注。
(二)配製乙物質的合金，清爐加復蓋層同上，爐溫升至200℃-250℃時先投入鉛70%熔化後再投入銻1.1%，加熱升溫至500℃-520℃，銻熔入後攪拌均勻，再投入銅0.6%，升溫至550℃-560℃全部熔入後充分攪拌均勻，恆溫十分鐘後降溫，當溫度降至420℃-450℃時加適量石蠟，再用0.05%氯化銨精煉除氣攪拌，靜置2-4分鐘，將熔液表面雜質扒淨在350℃時快速不間斷注入模具。
(三)配製丙物質的合金清爐加復蓋層同上，加溫後先投入鋁0.7%，至760℃鋁熔化再加入矽0.2%，待矽熔入，投入氯化鈉、氯化鉀兩種溶劑，投放量各為總熔液重量之2%，加溫至760℃±2℃時扒渣處理，攪拌並靜止15-20分鐘後澆鑄入模。
(四)總熔煉清爐加復蓋層同上，升溫至250℃投入甲物質，至420℃-450℃時投入乙物質，熔化後投入丙物質，升溫至570℃-590℃攪拌均勻，用壓入法將0.2-0.6%的稀土元素鈰壓入熔液內部待熔成熔液，立即攪拌均勻，熔液降溫至420℃-450℃時加適量石蠟和0.05%氯化銨攪拌均勻，清除浮渣，在溫度為360℃-420℃時快速澆注入模。
權利要求
1.一種稀土錫鉛焊料，其中含有錫、鉛、銻、鉍、銅元素，其特徵在於該焊料的組成(重量%)為錫 17-22銻 0.5-1.3銻 0.8-1.6銅 0.09-0.7鉍 5-5.5稀土元素鈰 0.2-0.6餘量為鉛及雜質。
2.根據權利要求
1所述的焊料，其特徵在於含有(重量%)錫19.5-21銻0.8-1.1鎘1.3-1.5銅0.2-0.6鉍5.1-5.3鋁0.7-0.8矽0.15-0.3稀土元素鈰0.3-0.5。
專利摘要
本發明是合金中軟釺焊料的一種，它在原來的錫鉛焊料中加入稀土元素及矽、銻、鉍、鎘、銅、鋁等元素代替原58—2錫鉛焊料，具有熔點低、潤溼性好，焊接表面光潔、易排除雜物，減少焊物變形和合金成分的偏析傾向，還可以降低錫的含量20—30％，經濟效益顯著。廣泛應用於散熱器及冷卻器行業及電器電子儀表製造業。
文檔編號B23K35/26GK87100127SQ87100127
公開日1988年7月20日 申請日期1987年1月7日
發明者陳達元, 範順鰲 申請人:天台縣焊接材料廠導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan