CN109382594B - 一种足金饰品用焊料及其制造工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及焊接材料技术领域，公开了一种足金饰品用焊料，按照质量百分比计算，包括以下原料：金94.5～95.5％,铟2.4～2.8％,锌1.8～2.2％,镉0.3～0.5％,各组分质量百分比之和为100％。焊料中金的含量提高，通过铟、锌、镉的合理配比，在确保足金饰品焊接后保持成色的前提下，也保证的焊接强度。

Description

一种足金饰品用焊料及其制造工艺
技术领域
本发明涉及焊接材料技术领域，尤其涉及一种足金饰品用焊料及其制造工艺。
背景技术
足金是指含金量等于或大于99%的黄金，俗称“二九金”，足金饰品、足金摆件就是用足金制造的饰品和摆件。目前对于黄金制品含金量的成色问题，国家标准有明确的规定，即商家销售的每件黄金饰品必须挂牌表明其含金量和重量。然而很足金饰品在生产过程中需要采用焊接工艺，足金饰品焊接过程中必然会用到焊料，焊料必须要满足两个条件：第一，焊接后要能保持足金的成色相同、颜色相当，通常对焊料成色的允许误差规定小于等于1%，第二，焊接强度满足要求。由于足金中含金量很高，因此焊料中金含量必须保持很高的百分比才能保持足金的纯度，这就导致其余低熔点的材料则占比很小，影响焊接强度，而且金饰品还需要满足中国饰品强制性标准GB28480《饰品有害物质限量的规定》。
基于此，目前对于足金饰品的焊接通常采用无焊料工艺，例如采用熔焊原理、采用水电解氢氧气焊机，然而这两种无焊料焊接工艺较复杂，而且受到饰品自身的形状、结构限制较多，适用范围较狭窄；目前还有一种是采用钎焊原理，钎焊原理即采用焊料进行焊接，焊料焊接具有适用范围广、加热温度低、母材不熔化、焊接形变小、接头光滑平整、焊接尺寸精度高、可焊接异种金属等诸多优点，然而目前常见的K金焊料中为了保持焊接强度，金含量普遍在91%-92%之间，这就导致焊料成色较低，焊接后影响足金饰品的成色，容易导致消费者纠纷。因此，制造一种含金量高、焊接稳定可靠、能保持足金饰品成色的焊料是足金饰品焊接领域的重点和难点。
发明内容
本发明为了解决现有技术中的足金饰品焊接中存在的上述问题，提供了一种足金饰品用焊料及其制造工艺，通过该种焊料焊接的足金饰品，在基本保证足金饰品含金量的前提下能保持足金饰品的成色，同时焊接后连接强度高，焊料中有害物质含量低，符合国家标准。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种足金饰品用焊料，按照质量百分比计算，包括以下原料：金94.5～95.5%,铟2.4～2.8%,锌1.8～2.2%,镉0.3～0.5%,各组分质量百分比之和为100%。焊料中金的含量提高，通过铟、锌、镉的合理配比，在确保足金饰品焊接后保持成色的前提下，也保证的焊接强度。
作为优选，按照质量百分比计算，包括以下原料：金94.7～95.3%,铟2.5～2.7%,锌1.9～2.1%,镉0.3～0.5%,各组分质量百分比之和为100%。
作为优选，按照质量百分比计算，包括以下原料：金95%,铟2.6%,锌2%,镉0.4%。
一种足金饰品用焊料的制造工艺，包括以下步骤：
a.取锌块，将锌块轧制成锌薄片，将镉颗粒放在锌薄片中央，锌薄片将镉颗粒包裹起来形成锌镉包裹体，将锌镉包裹体放入坩埚中，将坩埚置于熔金炉中，在氩气气氛中进行第一次熔炼，自然冷却后，得到块状的锌镉合金；
b.将块状的锌镉合金轧制成锌镉合金薄片，将铟颗粒放在锌镉合金薄片中央，锌镉合金薄片将铟颗粒包裹起来形成锌镉铟包裹体，将锌镉铟包裹体放入坩埚内，将坩埚置于熔金炉内，在氩气气氛中进行第二次熔炼；取出坩埚，将熔融状态的锌镉铟合金倒入水中，得到颗粒状的铟锌镉合金；
c.取金块，将金块轧制成金薄片，将颗粒状的铟锌镉合金放在金薄片中央，金薄片将铟锌镉合金包裹起来形成金锌镉铟包裹体，将金锌镉铟包裹体置于坩埚中，将坩埚置于熔金炉内，在氩气气氛中进行第三次熔炼，自然冷却后，得到块状的金锌镉铟合金；
d.将块状的金锌镉铟合金扎制成金锌镉铟合金薄片，将金锌镉铟合金薄片剪切成若干金锌镉铟合金颗粒，将金锌镉铟合金颗粒搅拌均匀后装入坩埚内，将坩埚置于熔金炉内，在氩气气氛中进行第四次熔炼，自然冷却后，得到焊料。
作为优选，锌薄片、锌镉合金薄片、金薄片、金锌镉铟合金薄片的厚度为0.15mm~0.22mm。
作为优选，第一次熔炼温度为465℃~475℃，第二次熔炼温度为395℃~405℃，第三次熔炼温度为1050℃~1150℃，第四次熔炼温度为840℃~860℃。
作为优选，第一次熔炼时间为12min~18min，第二次熔炼时间为13min~17min，第三次熔炼时间为13min~17min，第四次熔炼时间为14min~16min。
作为优选，在步骤d中，剪切后获得的金锌镉铟合金颗粒的表面积小于1平方毫米。
作为优选，所述的坩埚为石墨坩埚或刚玉坩埚，坩埚使用前先用自来水冲洗，然后用蒸馏水冲洗，最后通过烘箱烘干。
因此，本发明中的焊料用于足金饰品焊接时，能保持焊缝处的成色与足金饰品成色保持一致，提高足金饰品的美观，同时确保良好的焊接强度，焊料中的有害物质含量符合国家标准。
具体实施方式
下面具体实施方式对本发明作进一步描述：
实施例1：一种足金饰品用焊料，按照质量百分比计算，包括以下原料：金94.5%,铟2.8%,锌1.9～2.2%,镉0.5%。
一种足金饰品用焊料的制造工艺，包括以下步骤：
a.取锌块，将锌块轧制成锌薄片，将镉颗粒放在锌薄片中央，锌薄片将镉颗粒包裹起来形成锌镉包裹体，将锌镉包裹体放入坩埚中，将坩埚置于熔金炉中，在氩气气氛中进行第一次熔炼，自然冷却后，得到块状的锌镉合金；
b.将块状的锌镉合金轧制成锌镉合金薄片，将铟颗粒放在锌镉合金薄片中央，锌镉合金薄片将铟颗粒包裹起来形成锌镉铟包裹体，将锌镉铟包裹体放入坩埚内，将坩埚置于熔金炉内，在氩气气氛中进行第二次熔炼；取出坩埚，将熔融状态的锌镉铟合金倒入水中，得到颗粒状的铟锌镉合金；
c.取金块，将金块轧制成金薄片，将颗粒状的铟锌镉合金放在金薄片中央，金薄片将铟锌镉合金包裹起来形成金锌镉铟包裹体，将金锌镉铟包裹体置于坩埚中，将坩埚置于熔金炉内，在氩气气氛中进行第三次熔炼，自然冷却后，得到块状的金锌镉铟合金；
d.将块状的金锌镉铟合金扎制成金锌镉铟合金薄片，将金锌镉铟合金薄片剪切成若干金锌镉铟合金颗粒，剪切后获得的金锌镉铟合金颗粒的表面积小于1平方毫米，将金锌镉铟合金颗粒搅拌均匀后装入坩埚内，将坩埚置于熔金炉内，在氩气气氛中进行第四次熔炼，自然冷却后，得到焊料。
步骤a、b、c、d中用到的坩埚为石墨坩埚或刚玉坩埚，坩埚使用前先用自来水冲洗，然后用蒸馏水冲洗，最后通过烘箱烘干。
锌薄片、锌镉合金薄片、金薄片、金锌镉铟合金薄片的厚度为0.15mm；第一次熔炼温度为465℃，第一次熔炼时间为18min，第二次熔炼温度为395℃，第二次熔炼时间为17min，第三次熔炼温度为1050℃，第三次熔炼时间为17min，第四次熔炼温度为840℃，第四次熔炼时间为16min。
实施例2：一种足金饰品用焊料，按照质量百分比计算，包括以下原料：金94.7%,铟2.7%,锌2.1%,镉0.5%。
本实施例中足金饰品用焊料的制造工艺与实施例1中的一致，区别仅在于：锌薄片、锌镉合金薄片、金薄片、金锌镉铟合金薄片的厚度为0.17mm；第一次熔炼温度为467℃，第一次熔炼时间为16min，第二次熔炼温度为397℃，第二次熔炼时间为16min，第三次熔炼温度为1070℃，第三次熔炼时间为16min，第四次熔炼温度为845℃，第四次熔炼时间为15min。
实施例3：一种足金饰品用焊料，按照质量百分比计算，包括以下原料：金95%,铟2.6%,锌2%,镉0.4%。
本实施例中足金饰品用焊料的制造工艺与实施例1中的一致，区别仅在于：锌薄片、锌镉合金薄片、金薄片、金锌镉铟合金薄片的厚度为0.19mm；第一次熔炼温度为470℃，第一次熔炼时间为15min，第二次熔炼温度为400℃，第二次熔炼时间为15min，第三次熔炼温度为1100℃，第三次熔炼时间为15min，第四次熔炼温度为850℃，第四次熔炼时间为15min。
实施例4：一种足金饰品用焊料，按照质量百分比计算，包括以下原料：金95.3%,铟2.5%,锌1.9%,镉0.3%。
本实施例中足金饰品用焊料的制造工艺与实施例1中的一致，区别仅在于：锌薄片、锌镉合金薄片、金薄片、金锌镉铟合金薄片的厚度为0.20mm；第一次熔炼温度为473℃，第一次熔炼时间为14min，第二次熔炼温度为403℃，第二次熔炼时间为14min，第三次熔炼温度为1130℃，第三次熔炼时间为14min，第四次熔炼温度为855℃，第四次熔炼时间为15min。
实施例5：一种足金饰品用焊料，按照质量百分比计算，包括以下原料：金95.5%,铟2.4%,锌1.8%,镉0.3%。
本实施例中足金饰品用焊料的制造工艺与实施例1中的一致，区别仅在于：锌薄片、锌镉合金薄片、金薄片、金锌镉铟合金薄片的厚度为0.22mm；第一次熔炼温度为475℃，第一次熔炼时间为13min，第二次熔炼温度为405℃，第二次熔炼时间为13min，第三次熔炼温度为1150℃，第三次熔炼时间为13min，第四次熔炼温度为860℃，第四次熔炼时间为14min。
选取上述五个实施例中获得的焊料，对焊料的成色、焊料中毒害物质的含量进行检测，使用五组焊料对足金饰品焊接后连接强度的测试，测试结果见下表：
实施例 焊料成色与足金饰品的匹配度 焊料毒害物质是否符合国标 对足金饰品焊接后的强度
实施例1 成色较接近，肉眼可分辨 符合国标 强度满足基本要求
实施例2 成色很接近，肉眼可略微分辨 符合国标 强度较高
实施例3 成色一致，肉眼难以分辨 符合国标 强度很高
实施例4 成色很接近，肉眼可略微分辨 符合国标 强度较高
实施例5 成色较接近，肉眼可分辨 符合国标 强度满足基本要求

Claims (8)

1.一种足金饰品用焊料，其特征是，按照质量百分比计算，包括以下原料：金94.5～95.5%,铟2.4～2.8%,锌1.8～2.2%,镉0.3～0.5%,各组分质量百分比之和为100%；
所述足金饰品用焊料由以下工艺制备而成，制备工艺包括以下步骤：
a.取锌块，将锌块轧制成锌薄片，将镉颗粒放在锌薄片中央，锌薄片将镉颗粒包裹起来形成锌镉包裹体，将锌镉包裹体放入坩埚中，将坩埚置于熔金炉中，在氩气气氛中进行第一次熔炼，自然冷却后，得到块状的锌镉合金；
b.将块状的锌镉合金轧制成锌镉合金薄片，将铟颗粒放在锌镉合金薄片中央，锌镉合金薄片将铟颗粒包裹起来形成锌镉铟包裹体，将锌镉铟包裹体放入坩埚内，将坩埚置于熔金炉内，在氩气气氛中进行第二次熔炼；取出坩埚，将熔融状态的锌镉铟合金倒入水中，得到颗粒状的铟锌镉合金；
c.取金块，将金块轧制成金薄片，将颗粒状的铟锌镉合金放在金薄片中央，金薄片将铟锌镉合金包裹起来形成金锌镉铟包裹体，将金锌镉铟包裹体置于坩埚中，将坩埚置于熔金炉内，在氩气气氛中进行第三次熔炼，自然冷却后，得到块状的金锌镉铟合金；
d.将块状的金锌镉铟合金轧制成金锌镉铟合金薄片，将金锌镉铟合金薄片剪切成若干金锌镉铟合金颗粒，将金锌镉铟合金颗粒搅拌均匀后装入坩埚内，将坩埚置于熔金炉内，在氩气气氛中进行第四次熔炼，自然冷却后，得到焊料。
2.根据权利要求1所述的一种足金饰品用焊料，其特征是，按照质量百分比计算，包括以下原料：金94.7～95.3%,铟2.5～2.7%,锌1.9～2.1%,镉0.3～0.5%,各组分质量百分比之和为100%。
3.根据权利要求2所述的一种足金饰品用焊料，其特征是，按照质量百分比计算，包括以下原料：金95%,铟2.6%,锌2%,镉0.4%。
4.根据权利要求1所述的一种足金饰品用焊料，其特征是，锌薄片、锌镉合金薄片、金薄片、金锌镉铟合金薄片的厚度为0.15mm~0.22mm。
5.根据权利要求1所述的一种足金饰品用焊料，其特征是，第一次熔炼温度为465℃~475℃，第二次熔炼温度为395℃~405℃，第三次熔炼温度为1050℃~1150℃，第四次熔炼温度为840℃~860℃。
6.根据权利要求5所述的一种足金饰品用焊料，其特征是，第一次熔炼时间为12min~18min，第二次熔炼时间为13min~17min，第三次熔炼时间为13min~17min，第四次熔炼时间为14min~16min。
7.根据权利要求4所述的一种足金饰品用焊料，其特征是，在步骤d中，剪切后获得的金锌镉铟合金颗粒的表面积小于1平方毫米。
8.根据权利要求1所述的一种足金饰品用焊料，其特征是，所述的坩埚为石墨坩埚或刚玉坩埚，坩埚使用前先用自来水冲洗，然后用蒸馏水冲洗，最后通过烘箱烘干。
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