CN104060142A - 一种钼合金点焊头材料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钼合金点焊头材料，其包括以下组分，Ti：0.30%~0.45%；Zr：0.07%~0.13%；C：0.015%~0.045%；Si：≤0.007%；Fe：≤0.007%；Ni：≤0.007%；N：0.0008%；余量为Mo。本发明的钼合金点焊头通过上述重量份的钛、锆、碳、硅、铁、镍、氮、钼元素组成，由上述元素组合而成的钼合金点焊头能够在高温高压下，达到很高的硬度韧度要求，用此材料做成的点焊头点焊寿命达到50万次以上且不沾锡；本发明通过改善合金材料的硬度性能、耐温性、摩擦系数、温致收缩率及抗拉强度大幅提高了点焊头的使用寿命。

Description

一种钼合金点焊头材料

技术领域

本发明涉及焊接装置技术领域，尤其涉及一种钼合金点焊头。

背景技术

电子元器件之间往往通过锡焊方式连接于一起，在通过焊接设备完成锡焊作业的过程中，点焊头不可或缺；在通过点焊头将电子元器件的连接部焊接于一起的过程中，点焊头通电并对电子元器件的连接部进行施压。

作为一种焊接耗材，点焊头的硬度性能、耐温性能对于点焊头的使用寿命会产生重要的影响，即点焊头的硬度性能、耐温性能成为衡量点焊头质量的重要标准。然而，现有的点焊头普遍存在硬度不高、耐温性能差且使用寿命较短的缺陷，而且点焊过程中会沾锡，使点焊头外观形状发生变化，影响点焊效果。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足而提供一种钼合金点焊头，该钼合金点焊头硬度高、耐高温、不沾锡且使用寿命长的点焊头材料。

为达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现。

一种钼合金点焊头材料，包括有以下重量份的组分，具体为，Ti：0.30%~0.45%；Zr：0.07%~0.13%；C：0.015%~0.045%； Si：≤0.007%； Fe：≤0.007%；Ni：≤0.007%； N：0.0008%；，余量为Mo。本发明的钼合金点焊头通过上述重量份的钛、锆、碳、硅、铁、镍、氮、钼元素组成。

上述原料中，各成分的基础作用如下：

1、Fe ：铁在钼中溶解度较大，铁与Zr、Ni、N、C 互相配合时可以提高钼的强度及在高温、高压下的强度。但含铁量不能太高，太高将大幅度改变钼合金的特有性能。

为提高钼的耐蚀性、强度、切削性能等，在W-Fe 合金中，加入少量的其他元素而组成的多元合金复杂的钼。主要是通过分析金相组织，形成元素的“铁当量系数”。加入1%（重量百分比）的某元素后，其金相组织的变化相当于增加或者减少多少铁的系数因子，称为该元素的“铁当量系数”。

2、Zr：锆能很好的固溶于钼，产生固溶强化。（1）在冶炼过程中锆是良好的脱氧剂和脱硫剂。（2）在钼中加入0.01% 以上时不但有足够的韧性，且有较高的强度和硬度，改善钼的热加工性能（3）锰量增高，减弱钼的抗腐蚀能力，降低焊接性能。（4）锆有脱氧及脱疏功效，故锆能有好的锻造性与可塑性。

3、Si ：（1）在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂，如果钼中含硅量超过0.50-0.60%, 硅就算合金元素。（2）硅能显著提高钼的弹性极限，屈服点和抗拉强度。

4、Ni ：镍的“铁当量系数”为负值，因而能明显扩大α 相区，使一些高镍钼仍能获得含β 相较少的高强度合金（1）镍能提高钼的强度，而又保持良好的塑性和。（2）镍对酸碱有较高的耐腐蚀能力，在高温下有防锈和耐热能力。（3）镍可降低钼的脆性转变温度，即可提高钼的低温韧性。（4）能很好的承受冷热加工。

5、Mo：钼能使合金晶粒细化，提高淬透性和热强性能，在高温时保持足够的强度和抗蠕变能力(长期在高温下受到应力，发生变形，称蠕变)。结构钢中加入钼，能提高机械性能。 还可以抑制合金钢由于火而引起的脆性。在工具钢中可提高红性。

6、C、钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低，当碳量0.23%超过时，钢的焊接性能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢，含碳量一般不超过0.20%。碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力，在露天料场的高碳钢就易锈蚀；此外，碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。

7、N：氮能提高合金的强度，低温韧性和焊接性，增加时效敏感性，由此降低添加添加Ca元素的不利影响。

8、Ti：钛与钨的热熔解时，与钼形成有益的粒子间隙补充，同时又是耐高温高压材料。在合金的炼就过程中，需要保护好溶解在钼中的其他相对较活跃元素少被氧化，由于Ti与氧的原子亲和能低于镁与氧的亲和能，聚集在液体表面的，将优先与氧结合，生成致密的这些元素钛与合金元素的混合氧化物，阻止钨合金燃烧氧化。同时可以改变锆在合金中的析出形态。同时跟以上元素的组合能有效解决沾锡的问题。

值得指出的是，以上关于各元素作用的叙述，是该元素在合金中基础设计的作用，不应该理解为各元素在合金中的全部作用。本领域的普通技术人员依据设计思路，从现有技术中可以得出的结论，也应该认为得到了公开。

本发明的有益效果为：本发明所述的一种钼合金点焊头材料，其包括有以下重量份的组分， ，Ti：0.30%~0.45%；Zr：0.07%~0.13%；C：0.015%~0.045%； Si：≤0.007%； Fe：≤0.007%；Ni：≤0.007%； N：0.0008%；，余量为Mo。本发明的钼合金点焊头通过上述重量份的钛、锆、碳、硅、铁、镍、氮、钼元素组成。由上述元素组合而成的钼合金点焊头能够达到较高的硬度要求，且耐高温性能好，该钼合金材料的熔点在3100℃以上，做成的点焊头能够1500℃致2000℃不发生变形可以正常使用；本发明通过改善合金材料的硬度性能、耐温性、摩擦系数、温致收缩率及抗拉强度大幅提高了点焊头的使用寿命，点焊寿命高达50万次以上，是普通材料的30陪以上，且点焊过程中不沾锡。

具体实施方式

下面结合具体的实施方式来对本发明进行说明。

实施例1 ～ 5

一种钼合金材料，由以下以重量百分比计的原料制成

为了真实测度以上五个实施例材料制成合金的性能，我们以一下步骤制备了合金材料在我司的客户中实验反馈。

我们本发明下料顺序原则上是先多后少，以钼为主；先高后低，熔点高的先加，熔点低的后加；先难后易，难氧化元素先加，易氧化的后加。在此原则上重新调整，具体分为以下二点：⑴充分利用融化过程的溶解作用，有回炉料的尽量先加回炉料；⑵充分利用合金元素与合金液的密度差异，高密度低熔点的合金元素可以最后加入，加入后稍加搅拌即可达到成份均匀。高熔点高密度高氧化性的合金元素，最好能够直接加入到低密度的溶液中，在此溶液中边升温、边溶解，直到溶解完这些难熔的合金元素，再加入其它炉料。

通过试验、试用，实施例1 ～ 5 的钼合金材料的性能数据见下表：

由以上实验数据可知，实施例1的效果最佳。是本发明的最优方案。

实施例2致5中，只有分别只有1%、5%、6%和4%的点焊头在100万次的点焊中损坏。

以上实验反应出，相对于现有普通点焊头，本发明的点焊头寿命已大幅度提高了30倍以上。

本发明方案与普通方案比较的其他有益效果：

本发明方案在不同温度的抗拉强度和延伸度：

本发明方案的其他物理特性：

综上所述，本发明的钼合金点焊头通过上述重量份的钛、锆、碳、硅、铁、镍、氮、钼元素组成，由上述元素组合而成的钼合金点焊头能够在高温高压下，达到很高的硬度韧度要求，用此材料做成的点焊头寿命达到50万次以上且点焊过程不沾锡；本发明通过改善合金材料的硬度性能、耐温性、摩擦系数、温致收缩率及抗拉强度大幅提高了点焊头的使用寿命。

故而，本发明具有大幅度提高使用寿命且点焊过程不沾锡的优点。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上的改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1.一种钼合金点焊头材料，其特征在于：包括有以下重量份的组分，具体为，，Ti：0.30%~0.45%；Zr：0.07%~0.13%；C：0.015%~0.045%； Si：≤0.007%； Fe：≤0.007%；Ni：≤0.006%； N：0.006%；，余量为Mo。

2.如权利要求1所述的钼合金点焊头材料，其特征在于：其中所述的重量组分， Ti为0.30%；Zr为0.07%；C为0.015%；Si为0.007%；Fe为0.007%；Ni为0.006%；N：0.006%。

3.如权利要求1所述的钼合金点焊头材料，其特征在于：其中所述的重量组分， Ti为0.33%；Zr为0.08%；C为0.020%；Si为0.007%；Fe为0.007%；Ni为0.006%；N：0.006%。

4.如权利要求1所述的钼合金点焊头材料，其特征在于：其中所述的重量组分， Ti为0.39%；Zr为0.09%；C为0.025%；Si为0.007%；Fe为0.007%；Ni为0.006%；N：0.006%。

5.如权利要求1所述的钼合金点焊头材料，其特征在于：其中所述的重量组分， Ti为0.42%；Zr为0.11%；C为0.035%；Si为0.007%；Fe为0.007%；Ni为0.006%；N：0.006%。

6.如权利要求1所述的钼合金点焊头材料，其特征在于：其中所述的重量组分， Ti为0.45%；Zr为0.13%；C为0.045%；Si为0.007%；Fe为0.007%；Ni为0.006%；N：0.006%。