[发明专利]一种含锆的铜银钛钎料合金

说明书

技术领域

本发明涉及一种铜银系合金，特别是指一种含锆的铜银钛钎料合金，属于中温钎料材料技术领域。

背景技术

陶瓷材料具有耐磨，耐腐蚀，耐高温，绝缘性好等特性而广泛应用于现代工业和科技领域中，显示了广阔的应用前景。但因陶瓷材料硬度偏高，塑性差，难以变形和切削加工。因此，在工程应用上为数不少是采用陶瓷与金属或陶瓷与陶瓷组成的复合构件，为此，必须解决陶瓷与金属及陶瓷与陶瓷相连接的问题。以往研究表明，陶瓷与金属或陶瓷与陶瓷的焊接，最具潜力、采用较多的是活性钎接。目前，在直接钎焊连接中，Ag-Cu-Ti钎料是钎焊陶瓷公认最好的活性钎料。Ag-Cu-Ti合金活性焊料具有较小的浸润角，对陶瓷的浸润性最好。它摆脱了陶瓷之间及陶瓷与金属之间焊接时须先在陶瓷表面进行金属化处理的复杂工艺过程，可实现陶瓷与陶瓷、陶瓷与金属组件一次钎焊成功。

现有的铜银钛钎料合金中银含量超过60%，如Ag71Cu27.5Ti1.5、Ag70Cu28Ti2、AgCuTi34.5-1.5，AgCuTi26.5-3和Ag-CuTil0-4合金等，这些高银含量的合金，提高了材料的生产成本。另外，研究表明，在Ag-Cu系合金中添加Ti，形成了Cu₃Ti块状金属间化合物相，这种化合物相在钎焊过程中富集在基体与钎料的界面上，降低了钎焊头的强度。因此如何在保证合金的中温钎料性能的基础上，降低合金中银的含量，提高钎焊头的强度成为重要的研究内容之一。现有文献表明，目前国内外还没有通过在银铜钛合金中添加锆，以降低Ag的含量和Ti的副作用，提高合金的综合性能的报道。

发明内容

本发明的目的针对现有技术不足和缺陷，提供一种含锆的铜银钛钎料合金；本发明提供的钎料合金，通过锆的合金化，降低银含量和钛的副作用，改善钎料合金的钎焊性能，降低铜银钛钎料合金制造成本，满足工业生产的需要。

本发明一种含锆的铜银钛钎料合金，包括下述组分，按质量百分比组成：

Ag:10~45%,

Ti：1~4%，

Zr：0.5~5%，余量为Cu。

本发明一种含锆的铜银钛钎料合金，包括下述组分，按质量百分比组成：

Ag:15~40%,

Ti：1.5~3.5%，

Zr：0.8~4.5%，余量为Cu。

本发明一种含锆的铜银钛钎料合金，包括下述组分，按质量百分比组成：

Ag:20~30%,

Ti：2~3%，

Zr：1.5~3%，余量为Cu。

本发明一种含锆的铜银钛钎料合金的制备方法为：按设计的合金组分配比取各组分Ag,Ti，Zr，Cu；真空熔炼氩气保护下浇铸获得铸锭；其中，Ti以海绵钛形式加入，Ag以纯银、Cu以电解铜的形式加入，Zr以Cu-Zr中间合金的形式加入。

本发明合金组份及重量百分比为：45%Ag，4%Ti，1%Zr，其余为Cu时，浇铸得到的钎料合金的熔点763℃。经过与黄铜合金钎焊后，焊点的剪切强度为96MPa，钎料与基体合金的润湿性能良好，没有发现Cu₃Ti相富集于界面上。

本发明合金组份及重量百分比为：27.5%Ag，2%Ti，2%Zr，其余为Cu时，浇铸得到的钎料合金的熔点774℃。经过与黄铜合金钎焊后，焊点的剪切强度为113MPa，钎料与基体合金的润湿性能良好，没有发现Cu₃Ti相富集于界面上。

本发明合金组份及重量百分比为：15%Ag，1.5%Ti，4%Zr，其余为Cu时，浇铸得到的钎料合金的熔点786℃。经过与黄铜合金钎焊后，焊点的剪切强度为98MPa，钎料与基体合金的润湿性能良好，没有发现Cu₃Ti相富集于界面上。

与现有技术相比，本发明的优点在于：