CN103358048A - 一种银铜磷系真空钎料 - Google Patents
一种银铜磷系真空钎料 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103358048A CN103358048A CN2013103183813A CN201310318381A CN103358048A CN 103358048 A CN103358048 A CN 103358048A CN 2013103183813 A CN2013103183813 A CN 2013103183813A CN 201310318381 A CN201310318381 A CN 201310318381A CN 103358048 A CN103358048 A CN 103358048A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- silver
- copper
- phosphorus
- solder
- vacuum
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
本发明涉及一种银铜磷系真空钎料，主要适用于铜与铜合金等材料的钎焊。本发明含有银、铜和磷，其特征在于：还添加了微量元素，所述的微量元素由镧、铈、锆、锡、钛中的至少一种组成；所述的银铜磷系真空钎料各组分重量百分比为：银46-54%，磷1.0-4.0%，微量元素0.001-0.1%，余量为铜。本发明钎料熔化温度较低、塑性好；钎焊润湿性好、流动性好；钎料清洁性和溅散性与BAg72Cu相当；能部分替代BAg72Cu钎料，降低成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种银铜磷系真空钎料，主要适用于铜与铜合金等材料的钎焊，属于钎焊材料领域。
背景技术
真空电子器件是由多种材料通过焊接方法连接成为结构复杂的构件，尺寸精度要求高。常用的钎焊料包括银基、金基、铜基等。其中，银系钎料是应用最广泛、历史最悠久的一类焊料，其具有适宜的熔点，良好的导电性，较高的强度和塑性，加工性能好，并且在各种介质中抗蚀性也较好，价格便宜等优点，在电真空器件生产中被大量应用，在600-1100℃范围内的钎料主要以银系为主。其中银铜共晶（BAg72Cu）是电真空领域的基础钎料，它广泛应用于钎焊可伐合金、钼、镍、铜及其合金、不锈钢等，含银量达到72%。在激烈的市场竞争下，同时随着有色金属原材料价格的不断上涨，特别是贵金属白银价格的上涨，厂家面临巨大的成本压力，大大削弱了企业的市场竞争力。因此，需要研究开发出一种含银量低，同时具备良好的钎焊润湿性能、清洁性、溅散性的真空钎料。
中国专利号02151008公开了名称为“稀土银钎料及其制造方法”的专利，它在常规的银铜磷钎料中添加了以铈、镧为主的混合稀土，在熔炼炉中熔炼成铸锭，然后经剥皮、锯切、酸洗后热压挤成丝材，最后经多次拉伸而成，但是专利中没有提及除混合稀土外其他成分的含量，未反映出可以降低贵金属含量，仅提到杂质少、塑性好、金属表面铺展性好，没有克服现有技术中的上述缺陷。
中国专利号201010588473公开了名称为“一种用于电子器件封焊的低银电真空钎料”的专利，它在常规的银铜钎料中添加了锡、铟和镍，降低了银含量，且降低了熔点，可替代Ag72Cu钎料，但其锡、铟和镍的添加量较高。
中国专利号200610161439公开了名称为“一种含镓、铟和铈的铜磷银钎料”的专利，它在常规的银铜磷钎料中添加了镓、铟和铈，降低了银含量，且降低了熔点，其中稀土元素铈可细化银铜磷钎料的晶粒，改善了塑性，但其镓、铟和铈添加量较高，磷的比例也较高。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种成分设置和配比更合理、含银量较低、钎焊工艺性能好、导电性能和清洁性满足要求的银铜磷系真空钎料。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：该银铜磷系真空钎料含有银、铜和磷，其特征在于：还添加了微量元素，所述的微量元素由镧、铈、锆、锡、钛中的至少一种组成；所述的银铜磷系真空钎料各组分重量百分比为：银46-54%，磷1.0-4.0%，微量元素0.001-0.1%，余量为铜。钎料含银量与BAg72Cu钎料相比明显降低，生产成本降低；钎料中添加少量微量元素可细化钎料合金的组织，改善钎料的力学性能，提高钎焊接头的强度和韧性；微量元素中，镧、铈、锆的加入可细化钎料合金的组织，提升钎料的加工性能，同时降低铸锭中的氧化物含量，提高钎料的润湿性能，锡的加入可降低钎料熔化温度，钛的加入可以提高钎料活性，提升钎料对母材的润湿性；磷含量低，电阻率低、清洁性好；钎焊润湿性、流动性好，其抗拉强度可达300MPa以上；塑性好，可加工成各种规格、尺寸的焊条、焊丝、焊环、薄带、焊片等钎料。
本发明优选的所述银铜磷系真空钎料各组分重量百分比为：银49.5-50.5%，磷1.8-2.2%，微量元素0.03-0.08%，余量为铜。
本发明更优选的所述银铜磷系真空钎料各组分重量百分比为：银50%，磷2.0%，微量元素0.05%，余量为铜。
本发明优选的所述银为1#白银，铜为TU1无氧铜。所用原料主要是高品级的原料，防止杂质混入，清洁性和溅散性满足要求。
本发明所述的银铜磷系真空钎料采用真空熔炼炉进行熔炼、浇铸、锯剥，然后通过轧制、拉拔、压延、成型、清洗工艺制备而成；所述的熔炼是指将原料按照配方配好后，加入真空熔炼炉中，对真空熔炼炉进行抽真空，通或者不通保护气体，然后进行升温熔炼。真空熔炼便于在合金中加入活性元素，而且可减少气体和杂质的混入；真空熔炼可减少原料熔炼过程中的氧化，提高钎料成品的清洁性和溅散性。
本发明所述的银铜磷系真空钎料熔化温度范围为635～780℃。钎料熔化温度较低，节约能源。
本发明所述的银铜磷系真空钎料电阻率低于0.1Ω*mm2/m。钎料电阻率低，导电性能良好。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：
1、银含量较低，比BAg72Cu钎料减少约22%，降低了生产成本，减少了贵金属银的用量；
2、真空钎焊工艺性能优良，对母材的润湿性、铺展性好，抗拉强度高，质量稳定，工艺性能指标与BAg72Cu银钎料相当；
3、塑性好，可加工成各种规格、尺寸的焊条、焊丝、焊环、薄带、焊片等；
4、导电性能良好，电阻率低于0.1Ω*mm2/m；
5、清洁性和溅散性满足要求，与BAg72Cu相当。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
实施例中微量元素成分如下：实施例1、3、5采用镧，实施例2、4采用镧、铈混合，实施例6-10采用铈、锆、锡混合，11-20采用铈、锡、钛混合，21-22采用锡、钛混合，实施例23-24采用铈、钛混合。
参见表1-表4，各实施例中的具体参数在表内已写明，表1为本发明实施例1至实施例6相关数据表，表2为本发明实施例7至实施例12相关数据表，表3为本发明实施例13至实施例18相关数据表，表4为本发明实施例19至实施例24相关数据表，各表具体如下。
表1实施例1至实施例6相关数据表
| 组分及参数名称 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 |
| Ag(%) | 46 | 47 | 47 | 47 | 48 | 48 |
| P(%) | 1.0 | 1.0 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.8 |
| Cu(%) | 余量 | 余量 | 余量 | 余量 | 余量 | 余量 |
| 微量元素(%) | 0.01 | 0.01 | 0.01 | 0.03 | 0.03 | 0.03 |
| 钎料熔化温度(℃) | 645-780 | 645-776 | 643-771 | 643-772 | 643-769 | 640-765 |
| 电阻率（Ω*mm2/m） | 0.095 | 0.091 | 0.093 | 0.093 | 0.091 | 0.094 |
| 清洁性 | I级 | I级 | I级 | I级 | I级 | I级 |
| 溅散性 | A级 | A级 | A级 | A级 | A级 | A级 |
表2实施例7至实施例12相关数据表
| 组分及参数名称 | 实施例7 | 实施例8 | 实施例9 | 实施例10 | 实施例11 | 实施例12 |
| Ag(%) | 48 | 49 | 49 | 49 | 50 | 50 |
| P(%) | 1.8 | 1.8 | 2.2 | 2.2 | 2.2 | 2.5 |
| Cu(%) | 余量 | 余量 | 余量 | 余量 | 余量 | 余量 |
| 微量元素(%) | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.08 | 0.08 | 0.08 |
| 钎料熔化温度(℃) | 642-763 | 641-761 | 638-755 | 639-758 | 637-755 | 637-753 |
| 电阻率（Ω*mm2/m） | 0.097 | 0.092 | 0.095 | 0.096 | 0.090 | 0.092 |
| 清洁性 | I级 | I级 | I级 | I级 | I级 | I级 |
| 溅散性 | A级 | A级 | A级 | A级 | A级 | A级 |
表3实施例13至实施例18相关数据表
| 组分及参数名称 | 实施例13 | 实施例14 | 实施例15 | 实施例16 | 实施例17 | 实施例18 |
| Ag(%) | 50 | 51 | 51 | 52 | 52 | 53 |
| P(%) | 2.5 | 2.5 | 3.0 | 3.0 | 3.5 | 3.5 |
| Cu(%) | 余量 | 余量 | 余量 | 余量 | 余量 | 余量 |
| 微量元素(%) | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 |
| 钎料熔化温度(℃) | 637-750 | 636-750 | 635-745 | 635-743 | 635-736 | 637-735 |
| 电阻率（Ω*mm2/m） | 0.094 | 0.091 | 0.093 | 0.091 | 0.093 | 0.090 |
| 清洁性 | I级 | I级 | I级 | I级 | I级 | I级 |
| 溅散性 | A级 | A级 | A级 | A级 | A级 | A级 |
表4实施例19至实施例24相关数据表
| 组分及参数名称 | 实施例19 | 实施例20 | 实施例21 | 实施例22 | 实施例23 | 实施例24 |
| Ag(%) | 53 | 54 | 50 | 50 | 49.5 | 50.5 |
| P(%) | 4.0 | 4.0 | 2.0 | 2.0 | 2.0 | 2.0 |
| Cu(%) | 余量 | 余量 | 余量 | 余量 | 余量 | 余量 |
| 微量元素(%) | 0.1 | 0.1 | 0.05 | 0.001 | 0.05 | 0.05 |
| 钎料熔化温度(℃) | 637-732 | 635-732 | 637-755 | 637-757 | 640-759 | 636-756 |
| 电阻率（Ω*mm2/m） | 0.089 | 0.088 | 0.088 | 0.087 | 0.090 | 0.087 |
| 清洁性 | I级 | I级 | I级 | I级 | I级 | I级 |
| 溅散性 | A级 | A级 | A级 | A级 | A级 | A级 |
需要说明的是，本发明中所用的百分含量均为重量百分比，这对本领域的技术人员来说为公知常识。本发明中所用的微量元素与通常的混合稀土成分不同，微量元素的添加可细化钎料合金的组织，改善钎料的力学性能，提高钎焊接头的强度和韧性。
本发明实施例中使用的是1#白银、TU1无氧铜和由镧、铈、锆、锡、钛中至少一种组成的微量元素，按上述配比，采用真空熔炼炉进行熔炼、浇铸、锯剥，然后通过轧制、拉拔、压延、成型、清洗等工艺制备而成。所得到的钎料熔化温度较低、塑性好，可加工成各种规格、尺寸的焊条、焊丝、焊环、薄带、焊片等钎料；钎焊润湿性好、流动性好，其抗拉强度为300MPa以上；钎料清洁性和溅散性与BAg72Cu相当。
本发明按实施例配比制成的银铜磷系真空钎料，在紫铜与铜合金上进行真空钎焊，对母材的润湿性、铺展性与BAg72Cu银钎料相当，其抗拉强度可达300MPa以上。钎料的钎焊性能、清洁性和溅散性与BAg72Cu相当。因此，本发明能部分替代BAg72Cu钎料，降低成本。
通过上述描述，本领域的技术人员已能实施。
虽然本发明已以实施例公开如上，但其并非用以限定本发明的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种银铜磷系真空钎料，含有银、铜和磷，其特征在于：还添加了微量元素，所述的微量元素由镧、铈、锆、锡、钛中的至少一种组成；所述的银铜磷系真空钎料各组分重量百分比为：银46-54%，磷1.0-4.0%，微量元素0.001-0.1%，余量为铜。
2.根据权利要求1所述的银铜磷系真空钎料，其特征在于：所述的银铜磷系真空钎料各组分重量百分比为：银49.5-50.5%，磷1.8-2.2%，微量元素0.03-0.08%，余量为铜。
3.根据权利要求2所述的银铜磷系真空钎料，其特征在于：所述的银铜磷系真空钎料各组分重量百分比为：银50%，磷2.0%，微量元素0.05%，余量为铜。
4.根据权利要求1-3所述的银铜磷系真空钎料，其特征在于：所述的银为1#白银，铜为TU1无氧铜。
5.根据权利要求1-3所述的银铜磷系真空钎料，其特征在于：所述的银铜磷系真空钎料采用真空熔炼炉进行熔炼、浇铸、锯剥，然后通过轧制、拉拔、压延、成型、清洗工艺制备而成；所述的熔炼是指将原料按照配方配好后，加入真空熔炼炉中，对真空熔炼炉进行抽真空，通或者不通保护气体，然后进行升温熔炼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310318381.3A CN103358048B (zh) | 2013-07-25 | 2013-07-25 | 一种银铜磷系真空钎料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310318381.3A CN103358048B (zh) | 2013-07-25 | 2013-07-25 | 一种银铜磷系真空钎料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103358048A true CN103358048A (zh) | 2013-10-23 |
| CN103358048B CN103358048B (zh) | 2016-08-17 |
Family
ID=49360771
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310318381.3A Active CN103358048B (zh) | 2013-07-25 | 2013-07-25 | 一种银铜磷系真空钎料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103358048B (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104339099A (zh) * | 2014-09-27 | 2015-02-11 | 宁波银马焊材科技有限公司 | 一种含铜及其合金的中温钎料 |
| CN112518174A (zh) * | 2020-12-04 | 2021-03-19 | 杭州华光焊接新材料股份有限公司 | 一种电真空器件焊接用的低银钎料及其制备方法 |
| CN114227055A (zh) * | 2021-12-21 | 2022-03-25 | 南京恩瑞科技有限公司 | 一种无腐蚀钛杯钎焊料及其制备方法 |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1456415A (zh) * | 2003-06-10 | 2003-11-19 | 李嘉珍 | 一种高强度银基钎料及其用途 |
| WO2004018147A1 (en) * | 2002-08-23 | 2004-03-04 | J.W. Harris Co., Inc. | Phosphorus-copper base brazing alloy |
| CN101007376A (zh) * | 2007-01-24 | 2007-08-01 | 秦国义 | 银基电真空焊料 |
| WO2008061406A1 (fr) * | 2006-11-26 | 2008-05-29 | Changshu Huayin Filler Metals Co., Ltd. | Métal d'apport de brasage à l'argent sans cadmium |
| CN101569967A (zh) * | 2009-06-16 | 2009-11-04 | 贵研铂业股份有限公司 | 一种含有Si和Ga的铜-银合金低蒸汽压钎料 |
| CN102554501A (zh) * | 2010-12-31 | 2012-07-11 | 北京有色金属与稀土应用研究所 | 铜磷银合金态丝状钎料及其制备方法 |
| CN102581514A (zh) * | 2012-03-16 | 2012-07-18 | 金华市金钟焊接材料有限公司 | 含磷、锡和稀土的银钎料 |
| CN102689108A (zh) * | 2012-06-20 | 2012-09-26 | 哈尔滨工业大学 | 连接Si3N4陶瓷和42CrMo钢的复合钎料及用其进行钎焊的方法 |
| KR101231550B1 (ko) * | 2012-07-30 | 2013-02-07 | (주)알코마 | 은납 브레이징 합금 |
| CN103084751A (zh) * | 2012-12-24 | 2013-05-08 | 镇江大有硬质材料有限公司 | 一种金刚石钎焊焊料 |
-
2013
- 2013-07-25 CN CN201310318381.3A patent/CN103358048B/zh active Active
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004018147A1 (en) * | 2002-08-23 | 2004-03-04 | J.W. Harris Co., Inc. | Phosphorus-copper base brazing alloy |
| CN1456415A (zh) * | 2003-06-10 | 2003-11-19 | 李嘉珍 | 一种高强度银基钎料及其用途 |
| WO2008061406A1 (fr) * | 2006-11-26 | 2008-05-29 | Changshu Huayin Filler Metals Co., Ltd. | Métal d'apport de brasage à l'argent sans cadmium |
| CN101007376A (zh) * | 2007-01-24 | 2007-08-01 | 秦国义 | 银基电真空焊料 |
| CN101569967A (zh) * | 2009-06-16 | 2009-11-04 | 贵研铂业股份有限公司 | 一种含有Si和Ga的铜-银合金低蒸汽压钎料 |
| CN102554501A (zh) * | 2010-12-31 | 2012-07-11 | 北京有色金属与稀土应用研究所 | 铜磷银合金态丝状钎料及其制备方法 |
| CN102581514A (zh) * | 2012-03-16 | 2012-07-18 | 金华市金钟焊接材料有限公司 | 含磷、锡和稀土的银钎料 |
| CN102689108A (zh) * | 2012-06-20 | 2012-09-26 | 哈尔滨工业大学 | 连接Si3N4陶瓷和42CrMo钢的复合钎料及用其进行钎焊的方法 |
| KR101231550B1 (ko) * | 2012-07-30 | 2013-02-07 | (주)알코마 | 은납 브레이징 합금 |
| CN103084751A (zh) * | 2012-12-24 | 2013-05-08 | 镇江大有硬质材料有限公司 | 一种金刚石钎焊焊料 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104339099A (zh) * | 2014-09-27 | 2015-02-11 | 宁波银马焊材科技有限公司 | 一种含铜及其合金的中温钎料 |
| CN104339099B (zh) * | 2014-09-27 | 2016-06-01 | 宁波银马焊材科技有限公司 | 一种含铜及其合金的中温钎料 |
| CN112518174A (zh) * | 2020-12-04 | 2021-03-19 | 杭州华光焊接新材料股份有限公司 | 一种电真空器件焊接用的低银钎料及其制备方法 |
| CN114227055A (zh) * | 2021-12-21 | 2022-03-25 | 南京恩瑞科技有限公司 | 一种无腐蚀钛杯钎焊料及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103358048B (zh) | 2016-08-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103624418B (zh) | 一种低银铜基钎料及其制备方法 | |
| CN101780613B (zh) | 稀土银钎料 | |
| CN103111770B (zh) | 一种多元银钎料 | |
| CN102601542B (zh) | 一种黄铜钎料合金 | |
| CN104526181A (zh) | 一种应用于真空电子器件钎焊封接的电真空银基合金钎料及其制备方法 | |
| CN101524798A (zh) | 一种低银铜基中温钎料 | |
| CN101007376A (zh) | 银基电真空焊料 | |
| CN104907723A (zh) | 自带增韧性合金的药芯银钎料 | |
| CN112108790A (zh) | 一种无镉低银钎料及其制备方法 | |
| CN104625471A (zh) | 一种真空电子钎焊用无镉银钎料及其制备方法 | |
| CN103909363A (zh) | 一种含锡锰铟的无镉低银钎料 | |
| CN103028863A (zh) | 一种高抗氧化无铅焊料 | |
| CN105695776A (zh) | 一种石墨烯增强铜基电触头材料的制备方法 | |
| CN101716705B (zh) | 多元合金无镉无磷铜基钎料 | |
| CN104785951A (zh) | 一种用于异种金属连接的低银钎焊料 | |
| CN103358048A (zh) | 一种银铜磷系真空钎料 | |
| CN105149813A (zh) | 一种含微量铟的低银铜磷钎料 | |
| CN102626838B (zh) | 银基无镉中温钎料及其制备方法 | |
| CN108838576B (zh) | 一种高强度铝合金中温钎料及其制备方法 | |
| CN103170760A (zh) | 一种电真空钎料及制备方法 | |
| CN106001991A (zh) | 一种含铟的低银多元钎料及其制备方法 | |
| CN103014404B (zh) | 一种微波磁控管封接合金材料及其制备方法 | |
| US20230048036A1 (en) | Low silver solder for welding the electric vacuum device and a preparation method thereof | |
| CN1234499C (zh) | 低钯含量银合金钎料 | |
| CN101323064A (zh) | 一种抗氧化的Sn-Cu无铅钎料 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |