[发明专利]一种含硼的钒基合金钎焊料

说明书

技术领域

本发明属于合金钎焊料技术领域，具体涉及一种含硼的钒基合金钎焊料。

背景技术

目前，能钎焊W、Mo的钎焊料多达几十种，有Cu基、Ni基、Mo基、Pd基、Pt基等焊料，但熔化温度在1735℃～1900℃之间，蒸汽压低的合金焊料很少。目前，只有Pt及Pt基合金能满足这样的使用要求。但由于Pt及Pt基合金原材料价格昂贵，生产成本较高，所以限制了它的大量应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种成本低，与难熔金属W、Mo的润湿性及铺展性良好，熔化温度在1735℃～1900℃之间，蒸汽压低，并能在真空电子器件高可靠阴极环境中使用的含硼的钒基合金钎焊料，该钎焊料在1000℃～1200℃真空条件下的蒸汽压不高于1×10^-5Pa。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种含硼的钒基合金钎焊料，其特征在于，该钎焊料由以下重量百分比的原料组成：硼0.2％～6.5％，余量为钒及不可避免的杂质，所述杂质中Zn、Cd和Pb元素的重量百分比含量均不大于0.001％。

上述的一种含硼的钒基合金钎焊料，所述钎焊料中硼的重量百分比含量为2.5％～4.5％。

上述的一种含硼的钒基合金钎焊料，所述钎焊料的熔化温度为1735℃～1900℃。

上述的一种含硼的钒基合金钎焊料，所述钎焊料的熔化温度为1735℃～1780℃。

上述的一种含硼的钒基合金钎焊料，所述钎焊料为粉末状。

本发明含硼的钒基合金钎焊料的制备方法为：采用质量纯度不低于99.95％的V块和质量纯度不低于99.99％的B粒为原料，按照合金的名义成份配料，采用电弧炉熔炼成合金铸锭，然后对合金铸锭进行机械切削加工或机械破碎，再经高能球磨机研磨，最后经筛分、酸洗制得本发明的含硼的钒基合金钎焊料粉末。

本发明的含硼的钒基合金钎焊料，合金组元V和B均具有低的蒸汽压，V中加入B，降低了钎焊料合金的熔点，增强了在基体金属W、Mo上的润湿性及铺展性能。同时V和B对W、Mo均有良好的合金化作用，对基体金属腐蚀性也小，填缝能力增强，会使焊缝高温性能进一步提高。V、B与难熔金属W、Mo均能固熔，这样在接合面能形成良好的扩散层，可进一步提高焊缝的结合强度。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明的含硼的钒基合金钎焊料成本低，蒸汽压低，能在真空电子器件高可靠阴极环境中使用，钎焊料的熔化温度为1735℃～1900℃，钎焊温度为1760℃～1980℃。

2、本发明的含硼的钒基合金钎焊料适用于Ar气气氛或真空状态下钎焊难熔金属W、Mo及其合金，钎焊料与难熔金属W、Mo钎焊连接后，润湿性及铺展性良好，润湿角小于5°，熔化后焊料的铺展面积为原焊料放置面积的4倍多，焊料的流动性好，填缝能力强，焊缝高温强度好，阴极焊接件在1000℃～1200℃真空工作条件下，钎焊料的蒸汽压低于1×10^-5Pa。

下面通过实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

具体实施方式

实施例1

本实施例的含硼的钒基合金钎焊料由以下重量百分比的原料组成：硼0.2％，余量为钒及不可避免的杂质，所述杂质中Zn、Cd和Pb元素的重量百分比含量均不大于0.001％；所述钎焊料的熔化温度为1735℃～1900℃，所述钎焊料为粉末状。

本实施例的含硼的钒基合金钎焊料的制备方法为：按0.2(wt)％B，余量为V配料，采用电弧炉熔炼成合金铸锭，然后对合金铸锭进行机械切削加工或机械破碎，再经高能球磨机研磨，最后经筛分、酸洗制得含硼的钒基合金钎焊料粉末。

将本实施例的含硼的钒基合金钎焊料在Ar气气氛或真空钎焊炉中进行钎料的焊接工艺试验，含硼的钒基合金钎焊料在基体金属W、Mo及其合金上的润湿、铺展性能良好，对基体金属无融蚀，熔化后焊料的铺展面积为原焊料放置面积的4倍多，润湿角小于5°，钎焊料在1000℃～1200℃真空条件下的蒸汽压不高于1×10^-5Pa。

实施例2

本实施例的含硼的钒基合金钎焊料由以下重量百分比的原料组成：硼4.5％，余量为钒及不可避免的杂质，所述杂质中Zn、Cd和Pb元素的重量百分比含量均不大于0.001％；所述钎焊料的熔化温度为1735℃～1780℃，所述钎焊料为粉末状。