CN106141496A - 一种铜磷锡镍钎料及其制备方法和应用 - Google Patents

一种铜磷锡镍钎料及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种铜磷锡镍钎料，按质量百分比含有：P：5％～6.5％；Sn：3％～4.5％；Ni：4％～6％；Fe：0.5％～1％；混合稀土：0.4％～0.6％；Cu：余量。本发明还公开了上述铜磷锡镍钎料的制备方法和应用。本发明的铜磷锡镍钎料适用于MGH956合金的真空钎焊，对MGH956合金有较好的润湿性，钎焊获得的钎焊接头的室温抗拉强度能达到518Mpa，约为MGH956合金母材强度的72％，且具有较低的熔化温度、良好的铺展性能和较好的加工成形性能，且价格便宜，加工成形性能好，经热轧工艺加工成任意厚度的带状钎料，适用于多种形状的母材连接。

Description

一种铜磷锡镍钎料及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及焊接钎料，特别涉及一种铜磷锡镍钎料及其制备方法和应用。
背景技术
MGH956合金是一种氧化物弥散强化(氧化物弥散强化(Oxide DispersionStrengthened,ODS)高温合金)，具有优异的高温抗氧化性、耐腐蚀性以及优秀的高温力学性能，目前已广泛应用于航空、航天和核工业领域。在拓展MGH956合金的应用的进程中，解决和改善MGH956合金的连接工艺是非常关键的步骤。
目前，应用于MGH956合金的连接技术有熔化焊和钎焊。其中，熔化焊操作方便、工艺简单的特点，但焊接过程中焊缝处的MGH956合金发生熔化而造成显微强化结构的破坏，从而导致焊缝中出现气孔和夹杂等缺陷的产生。钎焊过程中，MGH956合金母材不发生熔化，可以避免钎缝附近母材的强化组织受到破坏，并能过得力学性能较高的钎焊接头。而且，钎焊过程工艺简单，耗时较短，并能连接结构相对复杂的零件。
目前应用于MGH956合金钎焊的钎料有Ni基、Co基和Cu基钎料，其中，Ni基、Co基钎料的钎焊温度相对较高(>1100℃)，将造成钎焊过程中MGH956合金母材的溶解量过大，而且Ni基、Co基钎料的强度、硬度过高而不利于加工成型。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺点与不足，本发明的目的之一在于提供一种铜磷锡镍钎料，适用于MGH956合金的真空钎焊，对MGH956合金有较好的润湿性，钎焊获得的钎焊接头的室温抗拉强度能达到518Mpa，约为MGH956合金母材强度的72％，且具有较低的熔化温度、良好的铺展性能和较好的加工成形性能，且价格便宜。
本发明的目的之二在于提供上述磷锡镍钎料的制备方法。
本发明的目的之三在于提供上述磷锡镍钎料的应用。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种铜磷锡镍钎料，按质量百分比含有：P：5％～6.5％；Sn：3％～4.5％；Ni：4％～6％；Fe：0.5％～1％；混合稀土：0.4％～0.6％；Cu：余量。
所述混合稀土为由铈、镧两种元素以铈45-55wt.％、镧45-55wt.％的比例组成。
一种铜磷锡镍钎料的制备方法，包括以下步骤：
(1)称量物料：按以下配比称量原料：P：5％～6.5％；Sn：3％～4.5％；Ni：4％～6％；Fe：0.5％～1％；混合稀土：0.4％～0.6％；Cu：余量；
所述物料包括中间合金和纯金属铜和纯金属镍；所述中间包括铜-磷中间合金、铜-锡中间合金、铜-铁中间合金、铜-稀土中间合金；
(2)熔铸：对原料进行熔炼，熔炼过程熔炼炉中真空度＜1×10-3Torr，熔炼温度为1150～1250℃，将熔炼后的物料浇注在模具中，冷却成型，得到钎料胚料；
(3)轧制：对步骤(2)得到的钎料胚料进行预热后进行多次热轧，在进行酸洗和打磨处理后得到薄带状的铜磷锡镍钎料。
所述铜-磷中间合金为Cu-14P。
所述铜-铁中间合金为Cu-4.95Fe。
所述铜-稀土中间合金为Cu-4.90稀土。
步骤(3)所述预热的温度为500～550℃。
步骤(3)所述多次热轧，具体为：进行8道次变形度为15％-22％的热轧。
步骤(3)得到的薄带状的铜磷锡镍钎料的厚度为0.1mm～0.15mm。
所述的铜磷锡镍钎料的应用，用于MGH956合金的焊接。
与现有技术相比，本发明具有以下优点和有益效果：
(1)本发明的铜磷锡镍钎料适用于MGH956合金的真空钎焊，对MGH956合金有较好的润湿性，钎焊获得的钎焊接头的室温抗拉强度能达到518Mpa，约为MGH956合金母材强度的72％。
(2)本发明钎料的熔化温度为603℃-715℃，比Ni基和Co基钎料的熔点低得多，在钎焊过程中对MGH956合金的强化组织的影响较小。
(3)本发明中的主要合金元素成分Cu、P价格便宜，因此本发明相对于已有的钎焊MGH956合金用钎料价格要便宜得多。
(4)本发明加工成形性能好，经热轧工艺加工成任意厚度的带状钎料，适用于多种形状的母材连接。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例
本实施例的铜磷锡镍钎料的制备方法，包括以下步骤：
(1)称量物料：纯金属Cu、Ni以及中间合金Cu-14P(wt.％)、Cu-30Sn(wt.％)、Cu-4.95Fe(wt.％)和Cu-4.90稀土(wt.％)按照表1的配比称量物料。
(2)熔铸：熔炼过程先将高熔点或不易挥发的纯金属Cu、Ni以及中间合金Cu-30Sn(wt.％)、Cu-4.95Fe(wt.％)、Cu-14P(wt.％)和Cu-4.90稀土(wt.％)加入石墨坩埚进行熔炼。熔炼过程熔炼炉中真空度＜1×10-3Torr，熔炼温度为1200℃。熔炼好的物料浇注在石墨模具中，冷却后得到钎料坯料。
(3)轧制：轧制工艺通过二辊轧制机对预先加热至530℃的钎料胚料进行8道次变形度为15％-22％的热轧，最终制得厚度为0.1mm～0.15mm的薄带状钎料，并对轧制成的薄带状钎料进行酸洗和打磨处理。
采用钎焊温度830℃下保温5min的工艺，用0.5g钎料对母材在真空下进行铺展性试验，以及对MGH956合金母材进行真空钎焊连接，得到的测试结果如表1所示。
表1样品1～6的配比及测试数据
其中，样品1～6的稀土中的Ce元素含量依次为45wt.％、45wt.％、50wt.％、50wt.％、55wt.％、、55wt.％，余量为La元素。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受所述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种铜磷锡镍钎料，其特征在于，按质量百分比含有：P：5％～6.5％；Sn：3％～4.5％；Ni：4％～6％；Fe：0.5％～1％；混合稀土：0.4％～0.6％；Cu：余量。
2.根据权利要求1所述的铜磷锡镍钎料，其特征在于，所述混合稀土为由铈、镧两种元素以铈45-55wt.％、镧45-55wt.％的比例组成。
3.一种铜磷锡镍钎料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)称量物料：按以下配比称量原料：P：5％～6.5％；Sn：3％～4.5％；Ni：4％～6％；Fe：0.5％～1％；混合稀土：0.4％～0.6％；Cu：余量；
所述物料包括中间合金和纯金属铜和纯金属镍；所述中间包括铜-磷中间合金、铜-锡中间合金、铜-铁中间合金、铜-稀土中间合金；
(2)熔铸：对原料进行熔炼，熔炼过程熔炼炉中真空度＜1×10-3Torr，熔炼温度为1150～1250℃，将熔炼后的物料浇注在模具中，冷却成型，得到钎料胚料；
(3)轧制：对步骤(2)得到的钎料胚料进行预热后进行多次热轧，在进行酸洗和打磨处理后得到薄带状的铜磷锡镍钎料。
4.根据权利要求3所述的铜磷锡镍钎料的制备方法，其特征在于，所述铜-磷中间合金为Cu-14P。
5.根据权利要求3所述的铜磷锡镍钎料的制备方法，其特征在于，所述铜-铁中间合金为Cu-4.95Fe。
6.根据权利要求3所述的铜磷锡镍钎料的制备方法，其特征在于，所述铜-稀土中间合金为Cu-4.90稀土。
7.根据权利要求3所述的铜磷锡镍钎料的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述预热的温度为500～550℃。
8.根据权利要求3所述的铜磷锡镍钎料的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述多次热轧，具体为：进行8道次变形度为15％-22％的热轧。
9.根据权利要求3所述的铜磷锡镍钎料的制备方法，其特征在于，步骤(3)得到的薄带状的铜磷锡镍钎料的厚度为0.1mm～0.15mm。
10.权利要求1～2任一项所述的铜磷锡镍钎料的应用，其特征在于，用于MGH956合金的焊接。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109048118A (zh) * 2018-08-28 2018-12-21 广东美的制冷设备有限公司 铜钎料、工件、换热器、空调与制冷设备
CN115533366A (zh) * 2022-09-21 2022-12-30 南京航空航天大学 高锡稀土铜磷钎料及其制备方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0970686A (ja) * 1995-09-06 1997-03-18 Hitachi Cable Ltd 銅合金ブレージングシート及びその製造方法
WO2005118912A1 (en) * 2004-06-03 2005-12-15 Luvata Oy Method for attaching metal powder to a heat transfer surface and the heat transfer surface
CN1759974A (zh) * 2005-10-25 2006-04-19 哈尔滨工业大学 一种中温铜基无镉钎料及其制备方法
CN101062535A (zh) * 2006-04-26 2007-10-31 崔辰寿 含锡和镍的铜－磷钎焊合金
CN101791749A (zh) * 2009-11-12 2010-08-04 金华市双环钎焊材料有限公司 低银钎焊钎料及其制造方法和设备
CN103358051A (zh) * 2013-07-23 2013-10-23 华南理工大学 一种铜基钎料及其制备方法
CN103624418A (zh) * 2013-12-12 2014-03-12 杭州华光焊接新材料股份有限公司 一种低银铜基钎料及其制备方法
CN104722947A (zh) * 2013-12-20 2015-06-24 青岛润鑫伟业科贸有限公司 一种铜质散热器硬钎焊用钎焊焊膏
CN104889598A (zh) * 2015-05-19 2015-09-09 安徽华众焊业有限公司 一种高强度无银铜基钎料

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0970686A (ja) * 1995-09-06 1997-03-18 Hitachi Cable Ltd 銅合金ブレージングシート及びその製造方法
WO2005118912A1 (en) * 2004-06-03 2005-12-15 Luvata Oy Method for attaching metal powder to a heat transfer surface and the heat transfer surface
CN1759974A (zh) * 2005-10-25 2006-04-19 哈尔滨工业大学 一种中温铜基无镉钎料及其制备方法
CN101062535A (zh) * 2006-04-26 2007-10-31 崔辰寿 含锡和镍的铜－磷钎焊合金
CN101791749A (zh) * 2009-11-12 2010-08-04 金华市双环钎焊材料有限公司 低银钎焊钎料及其制造方法和设备
CN103358051A (zh) * 2013-07-23 2013-10-23 华南理工大学 一种铜基钎料及其制备方法
CN103624418A (zh) * 2013-12-12 2014-03-12 杭州华光焊接新材料股份有限公司 一种低银铜基钎料及其制备方法
CN104722947A (zh) * 2013-12-20 2015-06-24 青岛润鑫伟业科贸有限公司 一种铜质散热器硬钎焊用钎焊焊膏
CN104889598A (zh) * 2015-05-19 2015-09-09 安徽华众焊业有限公司 一种高强度无银铜基钎料

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109048118A (zh) * 2018-08-28 2018-12-21 广东美的制冷设备有限公司 铜钎料、工件、换热器、空调与制冷设备
CN109048118B (zh) * 2018-08-28 2022-01-28 广东美的制冷设备有限公司 铜钎料、工件、换热器、空调与制冷设备
CN115533366A (zh) * 2022-09-21 2022-12-30 南京航空航天大学 高锡稀土铜磷钎料及其制备方法

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