CN105965175A

CN105965175A - 用于四通阀高频钎焊的低银钎料

Info

Publication number: CN105965175A
Application number: CN201610335809.9A
Authority: CN
Inventors: 姚震; 杨金龙; 王水庆
Original assignee: Zhejiang Xinrui Welding Science And Technology Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Xinrui Welding Science And Technology Co Ltd
Priority date: 2016-05-20
Filing date: 2016-05-20
Publication date: 2016-09-28

Abstract

本发明涉及一种适用于四通阀高频钎焊的低银钎料，按质量百分数配比包括1.0%～2.0%的Ag，4.5%～8.0%的P，0.01%～2.5%的Ni，4.0%～9.0%的Sn，0.01%～0.1%的Zr，0.0001%～0.0005%的Li，余量为Cu。本发明采用中频冶炼炉冶炼，镍块、锡锭、用市售的“铜箔”包覆市售的Zr‑Cu合金及Li‑Cu合金，加入液态Cu‑Ag‑P三元合金中。浇铸或水平连铸、挤压、拉拔，即得到所需的钎料丝材。将铸锭先挤压成带材，再经粗轧、精轧，可制备成带材（薄带）。钎料润湿性能优良，特别适用于四通阀高频钎焊。

Description

用于四通阀高频钎焊的低银钎料

技术领域

本发明属于金属材料类的焊接材料，具体涉及一种适用于四通阀高频钎焊的低银钎料。

背景技术

自RoHS指令正式生效以来，无铅无镉钎焊材料的研究和使用越来越多。但是RoHS指令对“铅黄铜”中含铅量可以允许不超过4%的“豁免”，因此，出于制造业降低成本的考虑，铅黄铜的使用越来越多，各种铜合金制品基本都是采用铅黄铜，因此，对钎料的润湿性能提出了更高的要求。在四通阀的制造过程中，涉及到多个部件的多次钎焊。由于“端盖”的高频钎焊时，内部已经安装了塑料部件，如果钎焊温度过高，极易损坏塑料部件，因此，需要将端盖高频钎焊用低银钎料的熔化温度进一步降低，以保证四通阀内部塑料部件的安全。本项发明“用于四通阀高频钎焊的低银钎料”，即是在上述技术背景下完成的。

发明内容

本发明的任务在于提供一种对铅黄铜具有良好的润湿铺展性能、固-液相线温度更低、银含量较低，钎缝具有优良塑性、强度的可用于四通阀高频钎焊的低银钎料。

为达到上述目的，本发明一种适用于四通阀高频钎焊的低银钎料，经过优化后确定的化学成分按质量百分数配比为：1.0%～2.0%的Ag，4.5%～8.0%的P，0.01%～2.5%的Ni，4.0%～9.0%的Sn，0.01%～0.1%的Zr，0.0001%～0.0005%的Li，余量为Cu。按成分配比，采用中频冶炼炉冶炼，镍块、锡锭、用市售的“铜箔”包覆市售的Zr-Cu合金及Li-Cu合金，加入液态Cu-Ag-P三元合金中。浇铸或水平连铸、挤压、拉拔，即得到所需的钎料丝材。将铸锭先挤压成带材，再经粗轧、精轧，可制备成带材（薄带）。钎料润湿性能优良，特别适用于四通阀高频钎焊。

本发明提供的适用于四通阀高频钎焊的低银钎料与已有技术相比具有以下技术效果：具有良好的润湿铺展性能，固相线温度为610±5℃（考虑了试验误差），液相线温度为660±5℃（考虑了试验误差），钎料抗拉强度≥300MPa，钎缝抗拉强度≥200MPa。炉中钎焊温度达到640℃时即已经完全熔化并在钎焊部位铺展良好。

具体实施方式

与以往研究相比，本发明的创造性在于：

1）发现了向低银钎料中加入适量Zr、Li元素对低银钎料“润湿铺展性能”的影响规律：即低银钎料中“Zr元素”和“Li元素”含量分别在0.01%～0.1%的Zr、0.0001%～0.0005%的Li时，对低银钎料“润湿铺展性能”具有最佳的影响，低银钎料具有最佳的润湿铺展性能。

2）研究发现，采用Zr、Li元素作为脱氧剂和晶粒细化剂，除了能够改善低银钎料中的润湿铺展性能之外，它们的“协同作用”可以使低银钎料中添加0.01%～2.5%的Ni、4.0%～9.0%的Sn时，钎料的塑性与强度同时得到提高，从而使得新发明的钎料在具有良好的润湿铺展性能、优良塑性与强度的同时，其固相线温度较GB/T6418-2008《铜基钎料》标准型号的BCu91PAg钎料的固相线温度降低约35℃（BCu91PAg钎料的固相线温度为643℃，参见GB/T6418-2008《铜基钎料》中的表4），液相线温度降低约125℃（BCu91PAg钎料的液相线温度为788℃，参见GB/T6418-2008《铜基钎料》中的表4）。

3）研究还发现，在本发明中，加入0.0001%～0.0005%的Li时，Li能与Zr产生优良的“协同作用”，能够提高低银钎料在“高频感应”钎焊时提高其“自钎作用”，大大提高了钎料的流动性，有利于焊工操作。

本发明在系统、深入的试验基础上，通过成分优化、确定的银钎料成分范围按质量百分数配比是：1.0%～2.0%的Ag，4.5%～8.0%的P，0.01%～2.5%的Ni，4.0%～9.0%的Sn，0.01%～0.1%的Zr，0.0001%～0.0005%的Li，余量为Cu。在上述成分范围，低银钎料具有优良的润湿铺展性能。由于高频感应钎焊无法在不同温度（主要是钎焊部位的温度无法准确测量，而炉中钎焊时，炉温可以准确测量和控制），因此，选择温控精度达到±1℃的马弗炉进行对比试验，发现本发明的钎料在640℃～670℃的钎焊温度下，的确比国标型号BCu91PAg钎料具有更加优异的润湿铺展性能。

根据本发明的“用于四通阀高频钎焊的低银钎料”的质量配方比，叙述本发明的具体实施方式。

实施例 1

1.0%的Ag，8.0%的P，0.01%的Ni，9.0%的Sn，0.01%的Zr，0.0005%的Li，余量为Cu。

由本实施例1所得到的用于四通阀高频钎焊的低银钎料固相线温度为610±5℃（考虑了试验误差），液相线温度为660±5℃（考虑了试验误差），钎料抗拉强度≥300MPa，钎缝抗拉强度≥200MPa。在640℃～670℃的钎焊温度下，无论采用炉中加热方式还是高频感应钎焊方式，均能达到满意效果。

实施例 2

2.0%的Ag，4.5%的P，2.5%的Ni，4.0%的Sn，0.1%的Zr，0.0001%的Li，余量为Cu。

由本实施例2所得到的用于四通阀高频钎焊的低银钎料固相线温度为610±5℃（考虑了试验误差），液相线温度为660±5℃（考虑了试验误差），钎料抗拉强度≥300MPa，钎缝抗拉强度≥200MPa。在640℃～670℃的钎焊温度下，无论采用炉中加热方式还是高频感应钎焊方式，均能达到满意效果。

实施例 3

1.5%的Ag，6.0的P，1.0%的Ni，7.0%的Sn，0.05%的Zr，0.0002%的Li，余量为Cu。

由本实施例3所得到的用于四通阀高频钎焊的低银钎料固相线温度为610±5℃（考虑了试验误差），液相线温度为660±5℃（考虑了试验误差），钎料抗拉强度≥300MPa，钎缝抗拉强度≥200MPa。在640℃～670℃的钎焊温度下，无论采用炉中加热方式还是高频感应钎焊方式，均能达到满意效果。

实施例 4

1.8%的Ag，5.5%的P，0.05%的Ni，6.5%的Sn，0.02%的Zr，0.0003%～的Li，余量为Cu。

由本实施例4所得到的用于四通阀高频钎焊的低银钎料固相线温度为610±5℃（考虑了试验误差），液相线温度为660±5℃（考虑了试验误差），钎料抗拉强度≥300MPa，钎缝抗拉强度≥200MPa。在640℃～670℃的钎焊温度下，无论采用炉中加热方式还是高频感应钎焊方式，均能达到满意效果。

实施例 5

1.6%的Ag，7.5%的P，1.2%的Ni，8.5%的Sn，0.06%的Zr，0.0004%的Li，余量为Cu。

由本实施例5所得到的用于四通阀高频钎焊的低银钎料固相线温度为610±5℃（考虑了试验误差），液相线温度为660±5℃（考虑了试验误差），钎料抗拉强度≥300MPa，钎缝抗拉强度≥200MPa。在640℃～670℃的钎焊温度下，无论采用炉中加热方式还是高频感应钎焊方式，均能达到满意效果。

表1为实施例1、实施例3与现有市售含银2%的BCu91PAg钎料（GB/T6418-2008《铜基钎料》标准型号）在不同温度下在模拟试件上的熔化、铺展情况。

表1

。

Claims

1. 一种适用于四通阀高频钎焊的低银钎料，其特征在于，按质量百分数配比是：1.0%～2.0%的Ag，4.5%～8.0%的P，0.01%～2.5%的Ni，4.0%～9.0%的Sn，0.01%～0.1%的Zr，0.0001%～0.0005%的Li，余量为Cu。