[发明专利]一种无银铜基钎料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于钎焊的无银铜基钎料及其制备方法，特别涉及一种用于压缩机壳盖和铜管钎焊的无银铜基钎料。

背景技术

近年来，异种金属钎焊应用日趋广泛。但是，由于不同材料物理化学性质相差悬殊，特别是它们的热膨胀系数的不同，在焊接后的冷却过程中，不同材料的收缩量不一致而产生形变应力。如果焊接强度不足以克服形变应力，将会使焊缝开裂，导致压缩机泄漏。

特别是对于空调、冰箱等压缩机壳盖与铜管的焊接，鉴于压缩机使用时内部承受高压，对焊接的质量要求较高。为解决压缩机壳盖与铜管异种金属焊接问题，对压缩机壳盖与铜管的钎焊目前主要采用含银量高的钎焊料如BIn40CuZn、BIn45CuZn等进行钎焊，由于银基钎料价格昂贵，导致焊接成本较高。

虽然含银量40％及其以上的高银焊料具有焊接温度低，对母材润湿性好，焊缝强度高等特点，能适用于多种金属或合金中同种或异种材质的钎焊，如铜及铜合金、碳钢、不锈钢、硬质合金等等。但是，由于银基钎料价格昂贵，按照国内仅仅压缩机年生产1亿台计算，高银焊料消耗的费用约6.3元/台×1亿台＝6.3亿元，且近年来白银价格一直不断走高，导致制造成本高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钎焊温度815～865℃，可替代高银基钎料的低成本无银铜基钎料及其制备方法，具有焊接温度满足工艺要求，焊接后金相结晶粒度低的效果。

本发明的技术方案如下：

无银铜基钎料配方方案A：

一种无银铜基钎料及其制备方法，其特征在于：所述无银铜基钎料以重量百分数计的元素成分包括：铜(Cu)56～68％，锌(Zn)29～38％，锡(Sn)0.5～8％，锰(Mn)0.5～8％，铟(In)0.1％～2％。

进一步，所述无银铜基钎料以重量百分数计的元素成分包括：铜(Cu)60～64％，锌(Zn)30～34％，锡(Sn)1～3％，锰(Mn)1～3％，铟(In)0.5％～1.5％。

另外一种进一步的方案是所述无银铜基钎料以重量百分数计的元素成分包括：铜(Cu)62～65％，锌(Zn)31～33％，锡(Sn)1.5～2.5％，锰(Mn)1.5～2.5％，铟(In)0.1％～0.3％。

更近一步，所述无银铜基钎料以重量百分数计的元素成分包括：铜(Cu)61～63％，锌(Zn)31～33％，锡(Sn)1.5～2.5％，锰(Mn)1.5～2.5％，铟(In)0.5％～1％。

较优选的方案是无银铜基钎料以重量百分数计的元素成分包括：铜(Cu)62％，锌(Zn)32％，锡(Sn)2％，锰(Mn)2％，铟(In)1％。

无银铜基钎料配方方案B：

一种无银铜基钎料及其制备方法，其特征在于：所述无银铜基钎料以重量百分数计的元素成分包括：铜(Cu)56～68％，锌(Zn)29～35％，锡(Sn)0.5～8％，锰(Mn)0.5～8％，铟(In)0.1％～2％，还含有稀土元素(RE)0.001～1.5％。

进一步，所述无银铜基钎料以重量百分数计的元素成分：铜(Cu)61～63％，锌(Zn)31～33％，锡(Sn)1.5～2.5％，锰(Mn)1.5～2.5％，铟(In)0.5％～1％，稀土元素(RE)0.001～1％。

较优选的方案是无银铜基钎料以重量百分数计的元素成分：铜(Cu)62％，锌(Zn)32％，锡(Sn)2％，锰(Mn)2％，铟(In)1％，稀土元素(RE)1％。

本发明另一目的是提供上述钎料的制备方法，无银铜基钎料配方方案A包括以下工艺步骤：：

首先，将Cu与Sn、Mn、In及其他微量元素一起充分熔炼，熔炼温度为1300～1600℃，得中间合金；

其次：将上述中间合金降温到1050～1120℃，将Zn加入上述合金溶液中，充分搅拌后出炉，浇注在钢制磨具上，自然冷却制得铸锭即可；

第三：将制作好的铸锭通过挤压、拉拔，即得到所需要的钎料丝材。

无银铜基钎料配方方案B包括以下工艺步骤：：

首先，将Cu与RE一起熔炼，熔炼温度为1280～1350℃，得Cu-RE中间合金；

其次：取一定量的Cu-RE中间合金，与原料配方中的Zn、Sn、Mn、铟(In)和Cu一起熔融，熔炼温度为1050～1120℃，充分搅拌后出炉，浇注在钢制磨具上，自然冷却制得铸锭即可；

第三：将制作好的铸锭通过挤压、拉拔，即得到所需要的钎料丝材。