[发明专利]一种用于钨钢平面焊接的钎焊助剂及其焊接方法

说明书

本发明提供了一种用于钨钢平面焊接的钎焊助剂，包括按质量百分比计的如下组分：KF：45～50份，B₂O₃：15～23份，CoCl₂：10～12份，复合氟硼酸盐：8～10份，复合硼酸盐：7～12份，表面活性剂：4～9份，水：52～68份。该钎焊助剂可有效避免钨钢棒料在焊接过程中氧化，同时通过在特定温度条件下瞬间催化熔化的固体银焊片与钨钢棒料熔接，从而使得焊接不留缝，且焊接点的各项强度、物理性能均与整体钨钢棒料一致。

技术领域

本发明属于焊接材料技术领域，具体涉及一种用于钨钢平面焊接的钎焊助剂及其焊接方法。

背景技术

PCB（集成电路）板生产使用的微型钻头和铣刀，生产的原材料全部需要进口，价格昂贵，规格为（Φ3.25mm×38.5mm）一支进口的碳化钨棒材的价格从1.8元涨到3.3元，现在还在继续上涨，而产成品价格又在不断下降，生产厂家使用过的铣刀和钻头不能回收直接利用，还需重新溶炉提炼。如果继续采用传统的生产工艺，利润空间会愈来愈小。为了充分利用资源，降低产品成本，提高经济效益，建设节约型社会，近年来，市场上一些单位利用回收使用后的钻头和铣刀，通过两根焊接成一根，重新加工成产品。而对于钨钢平面焊钨钢（碳化钨），其可焊性不强，通过焊接后的钨钢棒材强度达不到品质要求，目前通常采用一种单一固体银焊片进行直接焊接，然而这种方式固体银焊片不易上焊对位，经常出现漏焊、缺焊，且焊缝经非常明显，偶尔会留气泡，测试中脱焊比例偏高。

发明内容

本发明的目的是克服现有碳化钨可焊性不强以及两个废碳化钨母材焊接时易留缝的问题。

为此，本发明提供了一种用于钨钢平面焊接的钎焊助剂，包括按质量百分比计的如下组分：KF：45～50份，B₂O₃：15～23份，CoCl₂：10～12份，复合氟硼酸盐：8～10份，复合硼酸盐：7～12份，表面活性剂：4～9份，水：52～68份。

作为一种实施方式，上述用于钨钢平面焊接的钎焊助剂包括按重量份数计的如下组分：KF：48份，B₂O₃：20份，CoCl₂：10份，复合氟硼酸盐：8份，复合硼酸盐：10份，表面活性剂：6份，水：63份。

作为一种实施方式，所述复合氟硼酸盐为氟硼酸钾和氟硼酸铵按质量比2:1～3:1的混合物。

作为一种实施方式，所述复合硼酸盐为硼酸钠和硼酸钾按质量比1:1的混合物。

作为一种实施方式，所述表面活性剂为全氟烷基胺、全氟烷基季铵盐或全氟烷基甜菜碱中的一种。

作为一种实施方式，所述钎焊助剂为膏状。

本发明钎焊助剂的配方设计原理如下：

复合硼酸盐熔化可分解出硼酐，硼酐易与铁、镍和铜等的金属氧化物形成易溶的硼酸盐以渣的形式浮在钎缝表面上，既能达到去除钨钢棒料表面膜的目的，又能起机械保护作用，而硼酸盐的熔化温度较高，通过加入B₂O₃可降低钎焊助剂的熔化温度，KF的加入可降低钎焊助剂的粘度，减少钎焊助剂的表面张力，提高流动性；复合氟硼酸盐熔化分解产生的BF₃具有极强的去氧化物的能力；另外，由于钨钢棒料中含有钴元素，CoCl₂的加入可有效防止钨钢棒料在钎焊过程中脱钴现象，以提高钨钢棒料钎焊缝的强度；表面活性剂的加入能显著降低该钎焊助剂的表面张力，在焊接过程中使熔融焊料和钨钢棒料表面张力减小，保证有良好的润湿性和焊接可靠性，提高钎焊性能。

另外，本发明还提供了上述用于钨钢平面焊接的钎焊助剂的焊接方法，包括如下步骤：

1)将钎焊助剂涂覆在固体银焊片的正反双面；