[发明专利]一种铌硼二元合金钎焊料

说明书

技术领域

本发明属于合金钎焊料技术领域，具体涉及一种铌硼二元合金钎焊料。

背景技术

目前，能钎焊W、Mo的钎焊料多达几十种，有Cu基、Ni基、Mo基、Pd基、Pt基等焊料，但熔化温度在1600℃～1800℃之间，蒸汽压低的合金焊料很少。目前，只有Pt及Pt基合金能满足这样的使用要求。但由于Pt及Pt基合金原材料价格昂贵，生产成本较高，所以限制了它的大量应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种成本低，与难熔金属W、Mo的润湿性及铺展性良好，熔化温度在1600℃～1800℃之间，蒸汽压低，并能在真空电子器件高可靠阴极环境中使用的铌硼二元合金钎焊料，该钎焊料在1000℃～1200℃真空条件下的蒸汽压不高于1×10^-5Pa。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种铌硼二元合金钎焊料，其特征在于，该钎焊料由以下重量百分比的原料组成：硼1.5％～5.5％，余量为铌及不可避免的杂质，所述杂质中Zn、Cd和Pb元素的重量百分比含量均不大于0.001％。

上述的一种铌硼二元合金钎焊料，所述钎焊料的熔化温度为1600℃～1800℃。

上述的一种铌硼二元合金钎焊料，所述钎焊料为粉末状。

本发明的铌硼二元合金钎焊料的制备方法为：采用质量纯度不低于99.95％的Nb板和质量纯度不低于99.99％的B粒为原料，按照合金的名义成份配料，采用电弧炉熔炼成合金铸锭，然后将合金铸锭制备成非晶箔带，再将非晶箔带置于高能球磨机中研磨，最后经筛分、酸洗制得本发明的铌硼二元合金钎焊料粉末。

本发明的铌硼二元合金钎焊料，合金组元Nb和B均具有低的蒸汽压，Nb中加入B，降低了钎焊料合金的熔点，增强了在基体金属W、Mo上的润湿性及铺展性能。同时Nb和B对W、Mo均有良好的合金化作用，对基体金属腐蚀性也小，填缝能力增强，会使焊缝高温性能进一步提高。Nb、B与难熔金属W、Mo均能固熔，这样在接合面能形成良好的扩散层，可进一步提高焊缝的结合强度。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明的铌硼二元合金钎焊料成本低，蒸汽压低，能在真空电子器件高可靠阴极环境中使用，钎焊料的熔化温度为1600℃～1800℃，钎焊温度为1650℃～1900℃。

2、本发明的铌硼二元合金钎焊料适用于Ar气气氛或真空状态下钎焊难熔金属W、Mo及其合金，钎焊料与难熔金属W、Mo钎焊连接后，润湿性及铺展性良好，润湿角小于5°，铺展面积大于320mm²，焊料的流动性好，填缝能力强，焊缝高温强度好，阴极焊接件在1000℃～1200℃真空工作条件下，钎焊料的蒸汽压低于1×10^-5Pa。

下面通过实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

具体实施方式

实施例1

本实施例的铌硼二元合金钎焊料由以下重量百分比的原料组成：硼1.5％，余量为铌及不可避免的杂质，所述杂质中Zn、Cd和Pb元素的重量百分比含量均不大于0.001％；所述钎焊料的熔化温度为1600℃～1780℃，所述钎焊料为粉末状。

本实施例的铌硼二元合金钎焊料的制备方法为：按1.5(wt)％B，余量为Nb配料，采用电弧炉熔炼成合金铸锭，然后将合金铸锭制备成非晶箔带，再将非晶箔带置于高能球磨机中研磨，最后经筛分、酸洗制得铌硼二元合金钎焊料粉末。

将本实施例的铌硼二元合金钎焊料在Ar气气氛或真空钎焊炉中进行钎料的焊接工艺试验，铌硼二元合金钎焊料在基体金属上的润湿、铺展性能良好，对基体金属无融蚀，熔化后焊料的铺展面积为380mm²，润湿角小于5°，钎焊料在1000℃～1200℃真空条件下的蒸汽压不高于1×10^-5Pa。

实施例2

本实施例的铌硼二元合金钎焊料由以下重量百分比的原料组成：硼3.5％，余量为铌及不可避免的杂质，所述杂质中Zn、Cd和Pb元素的重量百分比含量均不大于0.001％；所述钎焊料的熔化温度为1600℃～1730℃，所述钎焊料为粉末状。

本实施例的铌硼二元合金钎焊料的制备方法为：按3.5(wt)％B，余量为Nb配料，采用电弧炉熔炼成合金铸锭，然后将合金铸锭制备成非晶箔带，再将非晶箔带置于高能球磨机中研磨，最后经筛分、酸洗制得铌硼二元合金钎焊料粉末。