CN109175783A - 一种四元合金钎料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种四元合金钎料，其特征在于，该钎料所含元素及各元素的质量百分数为：Ag 50～65％，Cu 33.8～45％，Ni 1～3％，Si 0.2～2％。本发明钎料加工性好、润湿性好、封接接头强度高、抗氧化性能好；可替代目前广泛使用的Ag72Cu28钎料，特别适用于电真空器件中陶瓷与金属的封接，也可用于其它领域的真空钎焊和气体保护钎焊。

Description

一种四元合金钎料

技术领域

本发明涉及焊接及多元合金材料技术领域，尤其是涉及一种电真空器件封接用的四元合金钎料。

背景技术

随着信息化技术、航空航天技术及电真空技术的快速发展，钎焊以其独特的性能广泛应用于复杂、精密结构组件连接。电真空封装技术中重要组件—真空电子管，要求具有真空度高、气密性好、机械性能好，因此对真空电子管封接用钎料要求比较高。银基钎料具有力学性能好、导电性能好、耐腐蚀性能好、焊接接头气密性好等性能，被公认为一种优异的真空电子封接材料。

Ag72Cu28钎料的钎焊温度适中(约800℃～850℃)，对铜、镍等金属的润湿性和流动性好，工艺性能好，加工性能好，容易加工成片、箔、板、丝等各种形状，不含易挥发元素，满足电真空器件的要求。因此，Ag72Cu28钎料被广泛用于真空开关管、发射管、微波器件等电真空器件的焊接和封接，是电真空行业首选的钎料；然而，Ag72Cu28钎料的含银量高达72％，银含量高的钎料不仅价格高，而且消耗了大量的贵金属银，因此，在不变动钎料的工艺性、加工性和钎焊温度等重要性能下，如何减少Ag72Cu28钎料的含银量是电真空行业亟待解决的一个问题。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本申请提供了一种四元合金钎料。本发明提供的银基钎料含银量低，焊接温度与Ag72Cu28相当；钎料加工性好、润湿性好、封接接头强度高、抗氧化性能好；可替代目前广泛使用的Ag72Cu28钎料，特别适用于电真空器件中陶瓷与金属的封接，也可用于其它领域的真空钎焊和气体保护钎焊。

本发明的技术方案如下：

一种四元合金钎料，该钎料所含元素及各元素的质量百分数为：

一种所述四元合金钎料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

(1)将原料Ag、Cu、Ni、Si按配比放入真空熔炼炉中，炉内真空度达到0.04～0.4Pa后，再将炉内加热到1200～1300℃，保温30～40分钟，制得铸锭；

(2)将步骤(1)得到的铸锭先进行车剥，削掉铸锭表面的脏污及氧化层，然后进行轧机冷轧，厚度达到2～3mm时，打卷放置在550～650℃保温2～3小时，然后自然冷却到室温，取出退火后带材；

(3)将步骤(2)退火处理后的带材继续经轧机冷轧到厚度为0.04～0.15mm后，再将其分剪为一定宽度的带材进行冲压出所需形状。

本发明有益的技术效果在于：

本发明的银基钎料钎焊温度与Ag72Cu28相当，约830～850℃。

本发明的银基钎料在封接陶瓷与金属时，封接接头强度高。

本发明银基钎料中Ni元素、Si元素的添加，不仅改善了钎料的润湿性和流动性，同时对钎料合金起到固溶强化和晶粒细化的作用。

本发明的银钎料含银量显著低于Ag72Cu28钎料。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明进行具体描述。

实施例1

一种四元合金钎料，其制备方法包括如下步骤：(元素配比如表1所示)

(1)将原料Ag、Cu、Ni、Si按配比放入真空熔炼炉中，炉内真空度达到0.04Pa后，再将炉内加热到1200℃，保温30分钟，制得铸锭；

(2)将步骤(1)得到的铸锭先进行车剥，削掉铸锭表面的脏污及氧化层，然后进行轧机冷轧，厚度达到2mm时，打卷放置在550℃保温2小时，然后自然冷却到室温，取出退火后带材；

(3)将步骤(2)退火处理后的带材继续经轧机冷轧到厚度为0.04mm后，再将其分剪为一定宽度的带材进行冲压出所需形状。

实施例2

一种四元合金钎料，其制备方法包括如下步骤：(元素配比如表1所示)

((1)将原料Ag、Cu、Ni、Si按配比放入真空熔炼炉中，炉内真空度达到0.2Pa后，再将炉内加热到1250℃，保温35分钟，制得铸锭；

(2)将步骤(1)得到的铸锭先进行车剥，削掉铸锭表面的脏污及氧化层，然后进行轧机冷轧，厚度达到2.5mm时，打卷放置在600℃保温2.5小时，然后自然冷却到室温，取出退火后带材；

(3)将步骤(2)退火处理后的带材继续经轧机冷轧到厚度为0.1mm后，再将其分剪为一定宽度的带材进行冲压出所需形状。

实施例3

一种四元合金钎料，其制备方法包括如下步骤：(元素配比如表1所示)

((1)将原料Ag、Cu、Ni、Si按配比放入真空熔炼炉中，炉内真空度达到0.4Pa后，再将炉内加热到1300℃，保温40分钟，制得铸锭；

(2)将步骤(1)得到的铸锭先进行车剥，削掉铸锭表面的脏污及氧化层，然后进行轧机冷轧，厚度达到3mm时，打卷放置在650℃保温3小时，然后自然冷却到室温，取出退火后带材；

(3)将步骤(2)退火处理后的带材继续经轧机冷轧到厚度为0.15mm后，再将其分剪为一定宽度的带材进行冲压出所需形状。

表1(单位：重量％)

实施例	Ag	Cu	Ni	Si
					1	50	45	3	2
2	60	37	2	1
					3	65	33.8	1	0.2

对各实施例钎料与Ag72Cu28钎料进行性能测试，结果如表2所示。

陶瓷与金属封接接头强度(用接头承载拉力表示)是指氧化铝陶瓷与可伐合金封接后的对接接头承载拉力，可伐管直径为14mm，厚度为0.5mm，磁控管对陶瓷与可伐封接接头的承载拉力要求不得低于3.5KN。

表2

实施例1～3得到的钎料与Ag72Cu28钎料进行抗氧化试验，4个样品分别放在加湿恒温箱内，温度设定250℃，湿度80％，氧气量30％，放置时间30天，表面氧化渣量越多，则抗氧化性越弱，结果如表3所示。

表3

样品	氧化渣量(g)
		实施例1	0.55
实施例2	0.42
		实施例3	0.53
Ag72Cu28	0.65

Claims (2)

1.一种四元合金钎料，其特征在于，该钎料所含元素及各元素的质量百分数为：

2.一种权利要求1所述四元合金钎料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

(1)将原料Ag、Cu、Ni、Si按配比放入真空熔炼炉中，炉内真空度达到0.04～0.4Pa后，再将炉内加热到1200～1300℃，保温30～40分钟，制得铸锭；

(2)将步骤(1)得到的铸锭先进行车剥，削掉铸锭表面的脏污及氧化层，然后进行轧机冷轧，厚度达到2～3mm时，打卷放置在550～650℃保温2～3小时，然后自然冷却到室温，取出退火后带材；

(3)将步骤(2)退火处理后的带材继续经轧机冷轧到厚度为0.04～0.15mm后，再将其分剪为一定宽度的带材进行冲压出所需形状。