[发明专利]磷铜合金焊料

说明书

技术领域

本发明涉及一种铜基合金焊料，尤其是涉及一种磷铜合金焊料。

背景技术

制冷行业四通阀、截止阀、特别是出口截止阀、管组的紫铜与黄铜、黄铜与黄酮、黄铜与铜合金钎焊，原来的焊料银的含量基本较高，达到20％以上，例如：BAg30CuZnCd或BAg20Cu-P等牌号的焊料焊接。由于近几年来，有色金属价格快速上涨，高含银量的焊料(例如：BAg30CuZnCd或BAg20Cu-P等焊料)由于含Ag量较高，成本较高，难以适应用户的需求。然而，银含量的下降会使得焊料的液、固相线极度上升，因此，如何获得一种银含量低，而又能保持与高银含量合金焊料性能相当的合金焊料成分是目前发展的热点。此外，有较高银含量的磷铜合金焊料，在焊接时需要进行表面处理(例如酸洗)，容易导致污染。

技术内容

本发明的目的是提供一种低成本、环保的磷铜合金焊料，该合金焊料的总和性能仍然较好。

本发明采用如下技术方案：

一种磷铜合金焊料，包括铜，磷，银，铟，和镓，其配比为：Ag占合金焊料总质量的：1.8％～2.2％，P占合金焊料总质量的：6.8％～7.5％，铟占合金焊料总质量的：0.5％～1.0％，镓占合金焊料总质量的：0.1％～0.5％，余量为铜及不可避免的杂质。本技术方案中，镓占合金焊料总质量的百分数优选为：0.1％～0.3％。铟占合金焊料总质量优选为：0.8％～1.0％。

相对于现有技术，本发明获得如下技术效果；

1.本发明合金焊料中由于创新性的加入了少量的低熔点的In和Ga(量少成本较低)，使得Ag只有2％左右，而其熔化温度(包括液相线温度和固相线温度等性能，见实施例中的表格)等各方面的综合性能与较高银含量的合金焊料的综合性能相当，因此大大的降低了合金焊料的成本。

2.本发明由于加入了合适配比的低熔点的In和Ga(In的熔点160℃，Ga的熔点29.8℃)，使得Ag的含量较低，在火焰焊接时，只需要采用气体助焊剂，就可以省略原来的Ag含量较多焊接后的表面处理手段(酸洗)；如果在钎焊接炉里焊接，则无须助焊剂和后期的酸洗等表面处理手段。因此本合金的设计有利于焊接工艺的简化，从而降低使用成本。另一方面，由于助焊剂的使用会污染环境，而本发明无须使用助焊剂，因此本发明更环保。

3.本发明在Cu基合金中加入In和Ga，一方面降低了合金的熔点，使其固相线和液相线温度处于640℃-720℃；另一方面In和Ga的加入也细化了焊料的晶粒(如附图的金相图片所示，随着加入量的增加，晶粒度变细)，增加了焊接强度，提高了润湿性。然而，In的含量过高，容易导致成本的增加，而Ga的含量过高，焊料的加工性能变差，容易发生脆断，见表2。

4.本发明中，过低的In含量易导致焊料熔点温度固相线和液相线温度过高，难以达到620℃-720℃，过高的In含量，易导致焊料成本高，在保证性能的前提下，出于成本最低的考虑In含量控制在0.5-1.0％；过低的Ga含量易导致起不到细化焊料晶粒作用、熔点温度固相线和液相线温度达不到620℃-710℃，过高的Ga含量，易导致固相线温度降低、在焊料加工制造过程中易导致焊料脆断，无法加工，造成不利的影响，因此本发明Ga含量的优选范围为0.1-0.3％wt，在该范围内，合金焊料不易发生脆断现象。

附图说明

附图1为磷铜合金焊料的金相照片，牌号：BCu91PAgInGa，其中In含量为0.5％-1％，Ga的含量为0.1-0.3％.

附图2为磷铜合金焊料的金相照片，牌号：BCu91PAg.其中不含In和Ga。

附图3为磷铜合金焊料的金相照片，牌号：BCu91PAg.其中In的含量＜0.5％，Ga的含量＜0.1％。

附图4为磷铜合金焊料的金相照片，牌号：BCu91PAg.其中In的含量＞1％，Ga的含量＞0.3％。

附图5为磷铜合金焊料的金相照片，牌号：BCu91PAg.其中In的含量＞1％，Ga的含量＞0.2％。

附图6为磷铜合金焊料的金相照片，牌号：BCu91PAg.其中In的含量＞0.8％，Ga的含量＞0.3％。

以上放大倍数均为1000倍

具体实施方式

实施例1