CN102284807A - 一种铌硼二元合金钎焊料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铌硼二元合金钎焊料,该钎焊料由以下重量百分比的原料组成:硼1.5%~5.5%,余量为铌及不可避免的杂质,所述杂质中Zn、Cd和Pb元素的重量百分比含量均不大于0.001%。本发明的铌硼二元合金钎焊料成本低,蒸汽压低,能在真空电子器件高可靠阴极环境中使用,钎焊料的熔化温度为1600℃~1800℃,钎焊温度为1650℃~1900℃,适用于Ar气气氛或真空状态下钎焊难熔金属W、Mo及其合金,钎焊料与难熔金属W、Mo钎焊连接后,润湿性及铺展性良好,焊料的流动性好,填缝能力强,焊缝高温强度好,阴极焊接件在1000℃~1200℃真空工作条件下,钎焊料的蒸汽压低于1×10-5Pa。
Description
技术领域
本发明属于合金钎焊料技术领域,具体涉及一种铌硼二元合金钎焊料。
背景技术
目前,能钎焊W、Mo的钎焊料多达几十种,有Cu基、Ni基、Mo基、Pd基、Pt基等焊料,但熔化温度在1600℃~1800℃之间,蒸汽压低的合金焊料很少。目前,只有Pt及Pt基合金能满足这样的使用要求。但由于Pt及Pt基合金原材料价格昂贵,生产成本较高,所以限制了它的大量应用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足,提供一种成本低,与难熔金属W、Mo的润湿性及铺展性良好,熔化温度在1600℃~1800℃之间,蒸汽压低,并能在真空电子器件高可靠阴极环境中使用的铌硼二元合金钎焊料,该钎焊料在1000℃~1200℃真空条件下的蒸汽压不高于1×10-5Pa。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:一种铌硼二元合金钎焊料,其特征在于,该钎焊料由以下重量百分比的原料组成:硼1.5%~5.5%,余量为铌及不可避免的杂质,所述杂质中Zn、Cd和Pb元素的重量百分比含量均不大于0.001%。
上述的一种铌硼二元合金钎焊料,所述钎焊料的熔化温度为1600℃~1800℃。
上述的一种铌硼二元合金钎焊料,所述钎焊料为粉末状。
本发明的铌硼二元合金钎焊料的制备方法为:采用质量纯度不低于99.95%的Nb板和质量纯度不低于99.99%的B粒为原料,按照合金的名义成份配料,采用电弧炉熔炼成合金铸锭,然后将合金铸锭制备成非晶箔带,再将非晶箔带置于高能球磨机中研磨,最后经筛分、酸洗制得本发明的铌硼二元合金钎焊料粉末。
本发明的铌硼二元合金钎焊料,合金组元Nb和B均具有低的蒸汽压,Nb中加入B,降低了钎焊料合金的熔点,增强了在基体金属W、Mo上的润湿性及铺展性能。同时Nb和B对W、Mo均有良好的合金化作用,对基体金属腐蚀性也小,填缝能力增强,会使焊缝高温性能进一步提高。Nb、B与难熔金属W、Mo均能固熔,这样在接合面能形成良好的扩散层,可进一步提高焊缝的结合强度。
本发明与现有技术相比具有以下优点:
1、本发明的铌硼二元合金钎焊料成本低,蒸汽压低,能在真空电子器件高可靠阴极环境中使用,钎焊料的熔化温度为1600℃~1800℃,钎焊温度为1650℃~1900℃。
2、本发明的铌硼二元合金钎焊料适用于Ar气气氛或真空状态下钎焊难熔金属W、Mo及其合金,钎焊料与难熔金属W、Mo钎焊连接后,润湿性及铺展性良好,润湿角小于5°,铺展面积大于320mm2,焊料的流动性好,填缝能力强,焊缝高温强度好,阴极焊接件在1000℃~1200℃真空工作条件下,钎焊料的蒸汽压低于1×10-5Pa。
下面通过实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
具体实施方式
实施例1
本实施例的铌硼二元合金钎焊料由以下重量百分比的原料组成:硼1.5%,余量为铌及不可避免的杂质,所述杂质中Zn、Cd和Pb元素的重量百分比含量均不大于0.001%;所述钎焊料的熔化温度为1600℃~1780℃,所述钎焊料为粉末状。
本实施例的铌硼二元合金钎焊料的制备方法为:按1.5(wt)%B,余量为Nb配料,采用电弧炉熔炼成合金铸锭,然后将合金铸锭制备成非晶箔带,再将非晶箔带置于高能球磨机中研磨,最后经筛分、酸洗制得铌硼二元合金钎焊料粉末。
将本实施例的铌硼二元合金钎焊料在Ar气气氛或真空钎焊炉中进行钎料的焊接工艺试验,铌硼二元合金钎焊料在基体金属上的润湿、铺展性能良好,对基体金属无融蚀,熔化后焊料的铺展面积为380mm2,润湿角小于5°,钎焊料在1000℃~1200℃真空条件下的蒸汽压不高于1×10-5Pa。
实施例2
本实施例的铌硼二元合金钎焊料由以下重量百分比的原料组成:硼3.5%,余量为铌及不可避免的杂质,所述杂质中Zn、Cd和Pb元素的重量百分比含量均不大于0.001%;所述钎焊料的熔化温度为1600℃~1730℃,所述钎焊料为粉末状。
本实施例的铌硼二元合金钎焊料的制备方法为:按3.5(wt)%B,余量为Nb配料,采用电弧炉熔炼成合金铸锭,然后将合金铸锭制备成非晶箔带,再将非晶箔带置于高能球磨机中研磨,最后经筛分、酸洗制得铌硼二元合金钎焊料粉末。
将本实施例的铌硼二元合金钎焊料在Ar气气氛或真空钎焊炉中进行钎料的焊接工艺试验,铌硼二元合金钎焊料在基体金属上的润湿、铺展性能良好,对基体无融蚀,熔化后焊料的铺展面积为350mm2,润湿角小于5°,钎焊料在1000℃~1200℃真空条件下的蒸汽压不高于1×10-5Pa。
实施例3
本实施例的铌硼二元合金钎焊料由以下重量百分比的原料组成:硼5.5%,余量为铌及不可避免的杂质,所述杂质中Zn、Cd和Pb元素的重量百分比含量均不大于0.001%;所述钎焊料的熔化温度为1600℃~1800℃,所述钎焊料为粉末状。
本实施例的铌硼二元合金钎焊料的制备方法为:按5.5(wt)%B,余量为Nb配料,采用电弧炉熔炼成合金铸锭,然后将合金铸锭制备成非晶箔带,再将非晶箔带置于高能球磨机中研磨,最后经筛分、酸洗制得铌硼二元合金钎焊料粉末。
将本实施例的铌硼二元合金钎焊料在Ar气气氛或真空钎焊炉中进行钎料的焊接工艺试验,铌硼二元合金钎焊料在基体金属上的润湿、铺展性能良好,对基体无融蚀,熔化后焊料的铺展面积为320mm2,润湿角小于5°,钎焊料在1000℃~1200℃真空条件下的蒸汽压不高于1×10-5Pa。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明做任何限制,凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化,均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (3)
1.一种铌硼二元合金钎焊料,其特征在于,该钎焊料由以下重量百分比的原料组成:硼1.5%~5.5%,余量为铌及不可避免的杂质,所述杂质中Zn、Cd和Pb元素的重量百分比含量均不大于0.001%。
2.根据权利要求1所述的一种铌硼二元合金钎焊料,其特征在于,所述钎焊料的熔化温度为1600℃~1800℃。
3.根据权利要求1所述的一种铌硼二元合金钎焊料,其特征在于,所述钎焊料为粉末状。
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