[发明专利]一种含镍锰铟无镉低银钎料

说明书

技术领域

本发明属于焊接材料类，具体涉及一种含镍锰铟无镉低银钎料。

背景技术

传统的中温银材料为Ag-Cu-Zn-Cd系钎料合金，随着RoHS指令和我国信息产业部等七部委的第39号令的颁布，镉元素被限制在钎料中使用。钎料研究者试图通过寻找镉的替代者来实现无镉化，但这些钎料体系或者在价格上、或者在钎焊工艺性能上或者在加工性能上都与传统的含镉银钎料仍有一定的差距。要获得与传统含镉钎料相同的性能，通常需要通过提高银及其它贵金属的含量来进行。

银钎料主要是以Ag-Cu-Zn合金为基体，辅以添加Cd、Sn、Mn、Ni、Ga、In、Si等元素，降低合金的的熔点，缩小熔化温度区间，从而改善钎焊工艺性，主要有Ag-Cu-Zn，Ag-Cu-Zn-Cd，Ag-Cu-Zn-Sn，Ag-Cu-Zn-Ni，Ag-Cu-Zn-In，Ag-Cu-Zn-Ga等六个系列。例如：型号为B-Ag45CuZn的银铜锌钎料是一种被广泛使用、综合性能较好的银钎料，主要参数指标是：成分为银含量44％-46％，铜含量29％-31％，余量为锌；其固相线约665℃，液相线约745℃；钎焊温度745℃-845℃；钎料抗拉强度约为386MPa。由上述指标可知该钎料的特点是熔点较低，润湿性及填缝能力好，接头强度高且能承受振动载荷，适用于钎焊焊缝要求光洁和在冲击时具有高强度的铜及铜合金、钢及不锈钢零件；但该合金由于银含量较高导致成本也较高，这在一定程度上提高了机电产品成本，降低了其竞争力，十分不利于推广应用。

发明内容

本发明的目的在于针对传统银钎料中贵金属银含量过高和含有有毒元素镉的问题，提供一种可以取代传统银钎料的无镉且含银量低的银钎料。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：一种含镍锰铟无镉低银钎料，由下列各组分质量配比组成：银含量34％-36％，锌含量31％-34％，镍含量0.8％-1.4％，锰含量1.0％-1.5％，铟含量0.8％-1.5％，余量为铜。

优选的，所述的银含量34％，锌含量32％，镍含量1.2％，锰含量1.1％，铟含量1.5％，余量为铜。此时做出的银钎料综合性能接近与传统的银钎料B-Ag45CuZn，在银含量降低10％的情况下，可以起到很好的替代作用。

在银钎料中添加少量0.8％-1.4％镍，对净化晶界、提高塑性、增加强度有较好的效果，并能改善加工性能，同时，添加Ni可以防止钎焊过程中的Zn蒸发所造成的钎焊点的致密性缺陷，因而可以提高钎焊接头强度，另外在银钎料中Ni进入钎料组织的Cu相内，可以在靠近母材的界面处连续结晶，使得Ni不仅可以改善润湿性，而且还可以提高耐蚀性。铟元素的熔点仅为156℃，添加0.8％-1.5％铟可以更为显著降低钎料的固、液相线，与锡相似铟也可以使钎料熔化区间减小，提高钎料流动性，In与Ag、Cu、Ni等均形成固溶体，在银钎料中添加In可使接头的强度得到一定程度的提高；1.0％-1.5％锰元素可以改善银对铜的润湿性，溶于银形成固溶体，起固溶强化作用，提高强度，尤其是高温强度，含锰镍的钎料，对接头间隙不敏感，工艺性能良好。

通过大量试验证明，通过上述优化后的各元素组分，可以使得银钎料的力学性能提高、液相线和固相线温度有所降低、焊料润湿性及流动性得到改善，本发明综合性能可以取代传统的银钎料B-Ag45CuZn，有效降低钎料的生产成本，有利于推广应用，产生经济效益。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明做出进一步阐述。

本发明的一种含镍锰铟无镉低银钎料，由下列各组分质量配比组成：银含量34％-36％，锌含量31％-34％，镍含量0.8％-1.4％，锰含量1.0％-1.5％，铟含量0.8％-1.5％，余量为铜。制造方法是：按照上述配方配比选取各组分原料，放入常规中频冶炼炉熔炼均匀，熔炼好后进行铸锭，然后通过挤压、拉拔，得到所需要的钎料，然后钎料加工为直径为2.0mm的丝材，配合FB102钎剂，用常规方法焊接相同的不锈钢母材，进行测试。下面为在上述技术方案的范围内做出的实施例：

实施例1

实施例2

实施例3

实施例4

实施例5

实施例6

实施例7

实施例8