[发明专利]磷铜焊料的熔炼方法

说明书

本发明属于焊接材料的制造方法，涉及磷铜焊料的熔炼方法。

目前，在磷铜焊料的生产中，为了保证获得质量稳定的最终产品，一般采用中间合金两次熔炼的方法。例如要获得含磷重量比为6％的磷铜焊料，必须先熔炼获得14％左右的中间合金，再进行二次熔炼。这种方法在熔炼中间合金时，由于含磷量较高，磷在合金中呈饱和状态，导致大量的磷在反应中变成P₂O₅气体挥发，不仅污染环境，并且造成磷原料的大量损耗。此外，二次熔炼虽然保证了最终产品的成份均匀、质量稳定，但也使能耗大大增加，提高了产品的成本。

本发明的目的是提供一种磷铜焊料的熔炼方法，使其能够克服上述缺陷，在满足焊料质量要求的同时，简化化生产工艺，降低能耗，并且减少磷的损耗量和对环境的污染。

本发明的磷铜焊料的熔炼方法分为两个步骤：第一步，将磷和电解铜，按照含磷重量比与最终产品的含磷重量比相比增加1％左右的比例进行配料，先将赤磷和一定量的草木灰放入坩锅，再将电解铜熔化后倒入坩锅，使其充分反应，并进行机械搅拌，此时有少量P₂O₅挥发；第二步，将第一步产生的磷铜合金熔液倒入加热熔炼炉内，待温度降至1100～1200℃，再将温度升至1250～1300℃进行第二次加热熔炼，最后进行浇注和机械加工成型为最终产品。

本发明由于将磷和电解铜直接熔炼为最终产品，而不需中间合金，因而简化了工艺，节约了能耗，降低了产品的成本。同时，由于熔炼过程中合金熔液的含磷量较低，因而磷的挥发损耗较少，对环境的污染也较小。此外，由于进行了第二次加热，使磷在合金中均匀分布，保证了最终产品的质量，如果第二次加热过程在中频炉内进行，由于在电磁力作用下合金熔液得到充分搅拌翻滚，使磷的分布更加均匀，进一步保证了产品质量。

下面给出本发明的具体实施例。

要生产含磷重量比为6.5％的磷铜焊料，按照中频炉50千克/炉的容量进行配料，电解铜46.25千克，赤磷3.75千克，即配料中含磷重量比为7.5％。其生产过程分为两个步骤：

第一步，先在坩锅的底部放一定量的草木灰后将赤磷放入坩锅，上面再放一层草木灰，然后捣实并用铁钎插眼若干处，将电解铜熔化后倒入坩锅静置5分钟左右，使其进行反应，此时有少量P₂O₅挥发，在反应基本停止后用石墨棒进行充分机械搅拌，此时合金熔液成分还不均匀；

第二步，将第一步产生的磷铜合金熔液倒入中频炉内，待温度降至1100℃(可加入少量回炉料以辅助降温)，启动中频炉，温度升至1250℃，进行二次加热熔炼，使合金熔液在电磁力作用下充分搅拌翻滚，最后进行浇注和机械加工成型为最终产品。

经过上述步骤获得的磷铜焊料，测定其含磷重量比为6.48～6.51％，而产品中磷的分布均匀，误差在0.03％左右，符合产品的国家标准和行业标准要求。