CN106624429A - 一种适用于铝软钎焊的无铅环保焊锡丝及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种适用于铝软钎焊的无铅环保焊锡丝，由以下质量百分含量的原料组成 100%：无铅焊料：96.5‑98.5%；助焊剂：1.5‑3.5%。本发明能够快速焊接铝基板材料，焊接温度380℃‑420℃，适用于手工烙铁焊和火焰喷焊等，极大的减少了能耗，节约成本，保护环境。焊锡丝中所用助焊剂的主要成分是有机物，不仅可以满足铝基板对焊接性能的要求，同时还可以保证焊后残留物少，对基板基本无腐蚀。本发明还公开了上述一种适用于铝软钎焊的无铅环保焊锡丝的制备方法。

Description

一种适用于铝软钎焊的无铅环保焊锡丝及其制备方法
技术领域
本发明涉及焊接技术领域，特别是一种适用于铝软钎焊的无铅环保焊锡丝及其制备方法。
背景技术
近年来，节能环保成为大家共同的追求，对于焊接领域来说同样如此。传统焊接的基材主要是铜，但是随着铜材料的大幅涨价，以及人们愈发追求产品的轻质性、易携带性，铝及铝合金走进了材料人的视野。
铝及铝合金具有一些铜材料无法比拟的优势。首先，铝在地壳中的含量远高于铜，提取方法简单易行，因而市场上铝金属的价格远低于铜。其次，铝的密度为2.7g/cm3，铜的密度为8.96g/cm3，仅为其1/3，所以在相同的体积下，铝材料的质量远轻于铜材料。同时，铝及铝合金的导电、导热性能良好，有利于焊接接头的电传导及散热。但是铝及铝合金在焊接过程中也存在一些缺陷。普通的铝钎焊焊接温度在600℃以上，耗能大，使用的钎剂主要是金属盐，焊接残留物对基板有腐蚀。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明的目的在于提供了一种适用于铝软钎焊的无铅环保焊锡丝，该焊锡丝能够快速焊接铝基板材料，焊接温度380℃-420℃，适用于手工烙铁焊和火焰喷焊等，极大的减少了能耗，节约成本，保护环境。焊锡丝中所用助焊剂的主要成分是有机物，不仅可以满足铝基板对焊接性能的要求，同时还可以保证焊后残留物少，对基板基本无腐蚀。
本发明所述的适用于铝软钎焊的无铅环保焊锡丝，由以下质量百分含量的原料组成 100% ：
无铅焊料：96.5-98.5%；
助焊剂：1.5-3.5%。
无铅焊料由Sn、Ag、Cu、Bi、Sb中的一种或几种构成；
助焊剂由以下质量百分含量的原料组成 100% ：
松香10-30%
溶剂40-80%
缓蚀剂2%
金属成膜剂 8-10%
余量为活性剂。
优选的，所述松香为氢化松香、脂松香中的一种或两种。
优选的，所述溶剂为乙二胺、氨乙基乙醇胺、三乙烯四胺、二乙醇胺中的一种或几种。
优选的，所述缓蚀剂为苯并三氮唑。
优选的，所述金属成膜剂为锌的化合物，所述锌的化合物为氟化锌，氯化锌，溴化锌，氟硼酸锌，氧化锌的一种或几种。
优选的，所述活性剂为有机酸，所述有机酸为丙二酸，丁二酸，己二酸，柠檬酸，水杨酸，衣康酸，硬脂酸，氢氟酸，氟硼酸的一种或几种。
上述适用于铝软钎焊的无铅环保焊锡丝的制备方法如下：
（1）称取溶剂，加入一容器中，然后向溶剂中添加有机酸，直至溶液的PH=7；
（2）将上述溶液加热至130-140℃，添加锌的化合物，直至其全部溶解；
（3）加入缓蚀剂、松香，直至药剂全部溶解，助焊剂煮制完成；
（4）将煮制好的助焊剂添加到液压机所带松香桶里，加入无铅焊料，经过液压、辊轧、拉丝、绕线，即可获得本发明所需的无铅环保焊锡丝。
本发明选用的原料中，采用胺类物质作为溶剂，主要是因为该类溶剂对本发明选用的活性剂和金属成膜剂具有良好的溶解能力，同时相对于焊接温度来说，所选溶剂沸点较低，在焊接过程中易挥发，能够减少焊后残留。本发明中，金属成膜剂选用的是锌的化合物，主要是因为Al3++3e的标准电极电位是－1.663V，Sn2++2e的标准电极电位是－0.136V，铝和锡二者的电极电位相差较大，完成二者的焊接相当困难，Zn2++2e的标准电极电位是－0.763V，处于锡和铝之间，能够促使锡和铝完成焊接，并保证焊点的结合强度。
具体实施方式
下面给出实施例对本发明作进一步的详细说明：
实施例1：
（1）分别称取一定量的乙二胺和氨乙基乙醇胺，向乙二胺中添加丁二酸，直至溶液PH=7，向氨乙基乙醇胺中缓慢添加水杨酸，直至溶液PH=7；
（2）称取上述乙二胺丁二酸溶液300g倒入烧杯，然后称取氨乙基乙醇胺水杨酸溶液300g加入烧杯，将混合溶液加热至140℃，添加80g的氟化锌，搅拌，直至氟化锌全部溶解；
（3）称取20g的苯并三氮唑、300g脂松香倒入烧杯，搅拌直至药剂全部溶解，助焊剂煮制完成；
（4）将煮制好的助焊剂添加到液压机所带松香桶里，加入无铅焊料，经过液压、辊轧、拉丝、绕线，获得本发明所需的无铅环保焊锡丝。
实施例2：
（1）分别称取一定量的三乙烯四胺和二乙醇胺，向三乙烯四胺中缓慢添加氟硼酸，直至溶液PH=7，向二乙醇胺中缓慢硬脂酸，直至溶液PH=7；
（2）称取上述三乙烯四胺氟硼酸溶液460g倒入烧杯，然后称取二乙醇胺硬脂酸溶液230g加入烧杯，将混合溶液加热至1350℃，添加90g的氟硼酸锌，搅拌，直至氟硼酸锌全部溶解；
（3）称取20g的苯并三氮唑、200g氢化松香倒入烧杯，搅拌直至药剂全部溶解，助焊剂煮制完成；
（4）将煮制好的助焊剂添加到液压机所带松香桶里，加入无铅焊料，经过液压、辊轧、拉丝、绕线，获得本发明所需的无铅环保焊锡丝。
实施例3：
（1）称取一定量的氨乙基乙醇胺，向氨乙基乙醇胺中缓慢添加氟硼酸，直至溶液PH=7；
（2）称取上述氨乙基乙醇胺氟硼酸溶液800g加入烧杯，将溶液加热至130℃，添加80g的氧化锌，搅拌，直至氧化锌全部溶解；
（3）称取20g的苯并三氮唑、100g氢化松香倒入烧杯，搅拌直至药剂全部溶解，助焊剂煮制完成；
（4）将煮制好的助焊剂添加到液压机所带松香桶里，加入无铅焊料，经过液压、辊轧、拉丝、绕线，获得本发明所需的无铅环保焊锡丝。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (7)

1.一种适用于铝软钎焊的无铅环保焊锡丝，其特征在于，由以下质量百分含量的原料组成 100% ：
无铅焊料：96.5-98.5%；
助焊剂：1.5-3.5%；
无铅焊料由Sn、Ag、Cu、Bi、Sb中的一种或几种构成；
助焊剂由以下质量百分含量的原料组成 100% ：
松香10-30%
溶剂40-80%
缓蚀剂2%
金属成膜剂 8-10%
余量为活性剂。
2.如权利要求1所述的适用于铝软钎焊的无铅环保焊锡丝，其特征在于，所述松香为氢化松香、脂松香中的一种或两种。
3.如权利要求1所述的适用于铝软钎焊的无铅环保焊锡丝，其特征在于，所述溶剂为乙二胺、氨乙基乙醇胺、三乙烯四胺、二乙醇胺中的一种或几种。
4.如权利要求1所述的适用于铝软钎焊的无铅环保焊锡丝，其特征在于，所述缓蚀剂为苯并三氮唑。
5.如权利要求1所述的适用于铝软钎焊的无铅环保焊锡丝，其特征在于，所述金属成膜剂为锌的化合物，所述锌的化合物为氟化锌，氯化锌，溴化锌，氟硼酸锌，氧化锌的一种或几种。
6.如权利要求1所述的适用于铝软钎焊的无铅环保焊锡丝，其特征在于，所述活性剂为有机酸，所述有机酸为丙二酸，丁二酸，己二酸，柠檬酸，水杨酸，衣康酸，硬脂酸，氢氟酸，氟硼酸的一种或几种。
7.一种如权利要求1所述的适用于铝软钎焊的无铅环保焊锡丝的制备方法如下：
（1）称取溶剂，加入一容器中，然后向溶剂中添加有机酸，直至溶液的PH=7；
（2）将上述溶液加热至130-140℃，添加锌的化合物，直至其全部溶解；
（3）加入缓蚀剂、松香，直至药剂全部溶解，助焊剂煮制完成；
（4）将煮制好的助焊剂添加到液压机所带松香桶里，加入无铅焊料，经过液压、辊轧、拉丝、绕线，即可获得本发明所需的无铅环保焊锡丝。
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