[发明专利]一种低银铜基钎料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种低银铜基钎料及其制备方法，适用于电机、机械等行业的钎焊，属于钎焊材料领域。

背景技术

近年来，由于市场竞争的不断激烈和有限的贵金属资源，对常用于机械、电机等行业的钎焊材料提出了“降低成本、减少贵金属白银用量”的要求，为代替在电机行业常见的含银15%的BCu80AgP，要求钎料生产厂家开发出新的含银量较低的钎焊材料。

目前市场上常见的银含量较少的铜磷钎料，如含银5%的BCu89PAg铜磷钎料、含银2%的BCu91PAg铜磷钎料等，这些铜磷钎料虽然价格较低，但钎焊接头的耐腐蚀性能、抗疲劳性能等均达不到使用要求，在电机上钎焊时达不到BCu80AgP的使用效果，因此无法满足客户的要求。

现在也有一些性能相对较好的钎料，如公开日为2010年07月28日，公开号为CN101786208A的中国专利中，公开了一种新型活性铜磷钎料，该钎料中虽然Ag的含量较低，但其钎焊电机后蠕变强度相对不足，难以完全替代BCu80AgP铜磷钎料。

综上所述，目前还没有一种配方设计合理，适合用于电机钎焊的低银铜磷钎料。现有低银铜磷钎料的固相线与液相线温度区间太大，而高银铜磷钎料银含量偏高、生产和使用成本高，将逐渐不能满足电机上钎焊中使用需求，从而阻碍了电机行业中钎料的发展。

另一方面，行业内对含Sn铜基钎料的熔炼易发生Sn的偏析，造成含Sn的铜基钎料成分控制不佳，导致钎料性能不足，迫切需要开发出一种能够避免Sn偏析的熔炼制备工艺。

中国专利号200510023129.5公开了名称为“一种铜基钎焊合金”的专利，它在常规的铜基钎焊合金（即铜基钎料）中选择性加入锰、锌、银、镍、硅、锡、铝、锂、稀土，焊接工艺性能与银钎料相近，且成本比通用的银钎料低1倍以上；但该钎焊合金不能代替在电机行业常见的含银15%的BCu80AgP，专利中也并未提及解决Sn偏析问题的方案，没有克服现有技术中的上述缺陷。

中国专利号200710102635.2公开了名称为“含锡和镍的铜-磷钎焊合金”的专利，它除了传统的铜-磷钎焊合金构成元素外，还包含锡（Sn）和镍（Ni），抗拉强度更好，而且不含银元素，工作温度降低、钎焊可在低温下操作，减少基了材的氧化作用及形变，成本降低；但该钎焊合金不能代替在电机行业常见的含银15%的BCu80AgP，专利中也并未提及解决Sn偏析问题的方案，没有克服现有技术中的上述缺陷。

中国专利号200910097437.0公开了名称为“一种低银铜基中温钎料”的专利，它在铜基钎料中添加了P 、In、 Ni、 Ga，且Ag含量仅为1.8%-5%，可完全取代BAg25CuZnSn银钎料用于制冷、机械、机电、电器、仪器仪表、阀门管件等行业的钎焊；但该钎料不能代替在电机行业常见的含银15%的BCu80AgP，配方中也不含Sn，没有克服现有技术中的上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种配方设计合理、价格低、性价比高、熔化温度范围窄、接头性能优异的低银铜基钎料。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：该低银铜基钎料含有Ag、Cu和P，其特征在于：还添加了Sn、Ni和稀土；所述的低银铜基钎料各组分重量百分比为：1.5-2.5%的Ag，5.5-6.6%的P，5-7 %的Sn，1.0-2.5%的Ni，稀土≤0.05%，余量为Cu。

本发明优选所述的低银铜基钎料各组分重量百分比为：1.8-2.2%的Ag，5.8-6.4%的P，5.5-6.5 %的Sn，1.5-2.0%的Ni，稀土≤0.03%，余量为Cu。

本发明更优选所述的低银铜基钎料各组分重量百分比为：2.0%的Ag，6.1%的P，6.0 %的Sn，1.7%的Ni，0.02%的稀土，余量为Cu。

本发明的钎料以Ag-Cu-P为基体，Cu为余量，其他各成分及含量通过以下方式确定：

Ag：通过综合考虑性能及成本要求，选择Ag含量范围为1.5~2.5%；