[发明专利]一种耐高温洁净钢用低温铜基钎料及其制备方法

说明书

技术领域 

本发明涉及一种耐高温洁净钢钎焊用可制成丝状或片状的低温铜基钎料组成物及其制备方法。    

背景技术

钢中的杂质对钢的生产和使用性能影响极大，因此洁净钢的研究具有重要意义。现在，洁净钢已经广泛应用于苛刻条件下的使用材料。研发和生产具有良好的生产和使用性能的高品质洁净钢用钎焊材料正在成为当今焊材工业发展的一个重要方向。

目前钢材在使用过程中钎焊连接所用钎料有锡基、银基、铜基、锰基、镍基等，锡基钎料熔点比较低，但强度也比较低；银基钎料含有贵金属银，价格比较昂贵，高温强度和蠕变强度比较低，但温度超过400℃后，钎焊接头的强度急剧下降；锰基和镍基钎料强度比较高，但熔化温度偏高，容易造成钢材晶粒粗化，影响钢基体的使用性能，所以以铜基钎料最为适宜。现有的不含易挥发元素锌的高温使用条件的铜基钎料如下：

但目前生产工艺生产的钎料一是普通铜基钎料钎焊温度偏高，易对母材组织造成一定的影响；二是其中的杂质含量一般偏高，不能满足洁净钢钎焊的使用要求。

发明内容

本发明的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供一种耐高温洁净钢用低温铜基钎料及其制备方法。

本发明的目的可通过下述技术措施来实现：

本发明的耐高温条件铜基钎料由下述重量百分比的原料制成：Ni4-10%、Mn10-30%、Zr0.2～1.8%、Hf0.2-3.5%、W0%-1%、Co0%-1%、Ti0.1～0.25%、B0.02%-0.2%、Ge0.8～2.0%、Li0%-0.5%，余量为Cu。

本发明所述耐高温条件低温铜基钎料制备方法是由下述步骤实现的：

a、将高熔点元素Ni、Zr、Hf、W、Co分别与铜熔炼成中间合金A1、A2、A3、A4、A5；所述中间合金A1是由重量比的Cu：Ni= 90：30组成；所述中间合金A2是由重量比的Cu：Zr=91：9组成；所述中间合金A3是由重量比的Cu：Hf=90：20组成；所述中间合金A4是由重量比的Cu：W=98：2组成；所述中间合金A5是由重量比的Cu：Co=95：5组成；

b、将易氧化元素硼B、Ti、Ge、Li分别与铜在真空炉中熔炼成中间合金B1、B2、B3、B4；所述中间合金B1是由重量比的Ni：B=86：14组成；所述中间合金B2是由重量比的Cu：Ti=80：20组成；所述中间合金B3是由重量比的Cu：Ge=88：12组成；所述中间合金B4是由重量比的Cu：Li=98：2；

c、将剩余量的铜和中间合金A1或A1、A4或A1、A5或A1、A4、A5放在有氩气保护的感应炉内，以30℃/min速度升温到500～600℃，再以60℃/min升温到1100～1300℃，待所述铜和中间合金完全熔化后，搅拌、再加入Mn及所述中间合金B1，充分熔化后加入所述中间合金A2、A3，待其充分融合后加入所述中间合金B2、B3或B2、B3、B4；

d、充分融合后，静置30分钟，将不同直径的石英玻璃管插入熔体中抽取金属液；得到不同直径细丝焊条，将所述焊条进行轧制可得带状钎料。