CN1234499C - 低钯含量银合金钎料 - Google Patents
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Abstract
本发明为电真空器件钎焊用银合金钎料。合金由重量百分比Ag69.5～70.5%、Pd1.5～3.0%、Ni0.05～1.5%和余量Cu构成。用于不锈钢、无氧铜等母材焊接，其力学性能、加工性能优异，钎焊特性优良，生产成本低廉。
Description
技术领域
本发明涉及一种电真空器件用银合金钎料，特别是含铜钯的银合金钎料。
背景技术
在AgCu合金中，添加钯元素不仅可以提高钎料合金对不锈钢、可伐合金、Fe-Ni合金的润湿性和钎焊特性，而且可以抑制Fe-Ni合金或可伐合金接头产生晶间浸蚀。因此，AgCuPd系钎料在国内外电真空器件制造中得到广泛应用。但在AgCuPd系钎料合金中，钯组元的成本最高。金属钯价格昂贵，我国目前应用最广泛的是AgCuPd系钎料合金标准牌号中含钯量最少的牌号，即熔点为805～810℃的Ag68Cu27Pd5合金钎料。该合金钎焊温度为840～850℃，用于不锈钢/无氧铜母材焊接气密性良好，接头漏气率≤1×10-9Pa·m3/s。但是，近几年内，钯原料价格是银原料价格的56～100倍。因此，AgCuPd系合金钎料产品的应用受到钎料合金中Pd含量的严重制约，降低电真空器件现用合金钎料的生产成本，或开发成本低廉的其它产品替代Ag68Cu27Pd5合金钎料具有重要的意义。
发明内容
本发明目的是提供一种电真空器件钎焊用银合金钎料，其钎焊特性优良，钎接头气密性良好的，其生产成本低。
本发明的电真空器件钎焊用银合金钎料，由采用重量百分比计量的Ag68.76～70.06％、Pd1.47～3.0％、Ni0.05～1.5％、余量Cu构成。
在Ag-Cu二元系合金中，其共晶点成分是Ag72Cu28(熔点：779℃)。为了降低本发明合金的熔点，在本发明的钎料合金成分中，Ag和Cu组元的含量相对重量比例最好选定保持在Ag∶Cu＝72∶28左右。
本发明中Pd组元的添加主要作用是改善Ag-Cu合金对不锈钢、可伐合金、Fe-Ni合金等母材的润湿性，抑制钎料浸入母材，产生晶间浸湿。但试验表明，在Ag-Cu合金中，Pd添加量低于1.5％(重量)时其作用不明显，而其含量超过3％时经济效益不显著。故本发明将Pd含量确定在1.5～3.0％(重量)范围内。
Ni添加入Ag-Cu合金中，亦有改善钎料对上述母材润湿性的效果，但作用较Pd弱，其含量＞1.5％(重量)时会使钎料熔点升高，且会扩展AgCuPd合金固-液相线间隔，导致钎料在母材上铺展性差。所以，在本发明中，将Ni组元的含量限定在≤1.5％(重量)范围。
本发明使用的的原料纯度Ag≥99.95％，无氧Cu≥99.95％，Pd≥99.95％，Ni≥99.99％。采用下述生产工艺制备本发明银合金钎料：清洁预处理合金原料--Ar气氛熔炼和铸锭--扒皮去除铸锭氧化层--粗轧、精轧和多次真空退火处理。本发明允许的杂质含量：Pb≤0.003wt％，Zn≤0.002wt％，Cd≤0.002wt％。
试验表明，本发明的低Pd含量Ag基合金钎料对不锈钢、可伐合金、Fe-Ni合金、无氧铜等母材的润湿性及其本身的力学性能、加工性能，与现用牌号Ag68Cu27Pd5钎料相当，钎焊特性优良。采用与现用牌号相同的钎焊工艺钎焊的不锈钢/无氧铜接头达到GB4907.1～4907.2-85规定的清洁和无溅散等级，气密性达到现用牌号钎料Ag68Cu27Pd5钎焊的同样效果，接头漏气率≤1×10-9Pa·m3/s。而钎料的成本与现用牌号Ag68Cu27Pd5钎料相比，平均下降约40～50％，推广应用经济效果显著。
具体实施方式
表1列出本发明钎料与现用钎料的构成及相关物理性能。表中，编号1为本发明参比例，2～11为本发明实施例，12为现用合金钎料Ag68Cu27Pd5。
表1
| 实施例 | 钎料合金成分(重量％) | 熔化温度℃ | 钎焊温度℃ | 不锈钢/无氧铜母材接头气密性(漏气率)Pa·m3/s | 钎料成本对比％ | ||||
| Ag | Pd | Ni | Cu | 固相线 | 液相线 | ||||
| 1 | 69.82 | 3.13 | 0.06 | 余量 | 779 | 791 | 840～850 | ≤1×10-9 | 约65 |
| 2 | 70.06 | 2.68 | 0.05 | ·· | 789 | 804 | 840～850 | ≤1×10-9 | 约55 |
| 3 | 68.85 | 3.00 | 1.02 | ·· | 794 | 819 | 840～850 | ≤1×10-9 | 约60 |
| 4 | 69.46 | 2.50 | 0.94 | ·· | 798 | 820 | 840～850 | ≤1×10-9 | 约50 |
| 5 | 69.20 | 2.54 | 0.52 | ·· | 791 | 815 | 840～850 | ≤1×10-9 | 约50 |
| 6 | 69.10 | 2.51 | 1.34 | ·· | 799 | 825 | 840～850 | ≤1×10-9 | 约50 |
| 7 | 68.78 | 1.96 | 0.92 | ·· | 792 | 816 | 840～850 | ≤1×10-9 | 约40 |
| 8 | 68.76 | 2.04 | 1.42 | ·· | 799 | 822 | 840～850 | ≤1×10-9 | 约40 |
| 9 | 69.72 | 1.47 | 0.97 | ·· | 786 | 811 | 840～850 | ≤1×10-9 | 约35 |
| 10 | 69.08 | 1.52 | 1.40 | ·· | 793 | 819 | 840～850 | ≤1×10-9 | 约35 |
| 11 | 69.50 | 2.15 | 1.25 | ·· | 799 | 822 | 840～850 | ≤1×10-9 | 约45 |
| 12 | 68.00 | 5.00 | 0.00 | ·· | 805 | 810 | 840～850 | ≤1×10-9 | 100 |
Claims (2)
1.一种电真空器件钎焊用银合金钎料，其特征在于合金由重量百分比Ag68.76～70.06、Pd1.47～3.0、Ni0.05～1.5、余量Cu构成。
2.根据权利要求1所述的电真空器件钎焊用银合金钎料，其特征在于所述合金中Ag和Cu二元素的重量比为Ag∶Cu＝72∶28。
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