[发明专利]一种多元银钎料

说明书

技术领域

本发明涉及一种多元银钎料，适用于铜与铜合金、碳钢、硬质合金和不锈钢等金属材料的钎焊，可广泛应用于制冷、机械、机电、四通阀等行业的钎焊中，属于中温钎焊材料。

背景技术

在进行不同金属之间如铜与黑色金属的钎焊时，由于钎料对钎焊母材的润湿性及钎焊接头的相关力学性能有要求，所以人们大都选用含银量大于40%的高银钎料。如常见的高银钎料BAg40CuZnSn是一种广泛用于钎焊铜与碳钢部件的钎料。但随着有色金属原材特别是贵金属白银价格的上涨，造成使用高银钎料的厂家面临巨大的成本压力，削弱了在激烈的市场竞争下的企业竞争力。为此，有企业通过用Cd替换部分银以降低钎料中Ag的含量，虽然Cd能大幅度降低钎料的熔化温度、提升钎焊性能，但Cd是一种有毒元素，大量使用会造成环境污染，而且会损害制备含Cd的钎料操作人员的身体健康，添加Cd还会违反欧盟RoHS指令。

尽管如此，现有的技术中使用其他元素替换Ag所制成的钎料性能都不能和使用Cd的钎料相比：如Ag-Cu-Zn-Sn钎料中Sn的添加可有效提高流动性、润湿性，降低固、液相线温度，减小熔化区间，但其可加工性往往较差；如Ag-Cu-Zn-In钎料中In的加入可以更显著地降低固、液相线温度，减小熔化区间，提高流动性，但其本身在银、铜中的固溶度较小且价格较高，仅可作为微量元素加入；如Ag-Cu-Zn-Ni钎料中Ni的添加可提高钎料的润湿性及接头强度，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，易于加工成带材，但会提高钎料的液相线温度；如Ag-Cu-Zn-Ga钎料中Ga的加入可使钎料的成分均匀化，细化钎料组织，抑制金属间化合物的生长，火焰钎焊后的钎料显微组织致密、均匀，力学性能优异，但其成本往往高于含镉银钎料。

因此，人们开始重点开发多元合金体系的银钎料用于取代含镉银钎料的使用。如公开号为CN1836823A的发明专利说明书中公开了一种含铟和铈的无镉钎料，其特征在于，按质量百分数配比是：25%-32%的铜，25%-35%的锌，0.5%-5%的铟，0.01%-1.0%的锡，0.002%-0.10%的铈，其余为银。该无镉钎料在钎焊紫铜-黄铜、黄铜-碳钢，不锈钢-镍基合金等材料组合时，对母材湿润性、铺展性好，但是该钎料中的银含量还是非常高，制造成分高，限制了其进一步的使用。

因此，研究开发出一种既符合欧盟RoHS指令，在钎焊材料中不含有害化学元素Cd，又具有良好的钎焊工艺性能，较低的熔化温度，较高的性价比的多元银钎料来替代BAg40CuZnSn等高银钎料，具有重要的经济价值及符合环境保护的要求。

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，而提供一种结构设计合理，含银量较低，成本低；不含镉元素，符合欧盟RoHS指令；钎料熔化温度低，钎焊工艺性能好的一种多元银钎料。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：该多元银钎料，其特征在于由下述重量百分比的组分组成：12-28%的Ag，37-49%的Cu，1.0-3.0%的In ，0.5-2.5%的Ni，0.001-0.1%的稀土元素，余量为Zn。

本发明的多元银钎料由下述重量百分比的组分组成：19-21%的Ag，42-44%的Cu，1.5-2.5%的In ，1.0-2.0%的Ni，0.03-0.08%的稀土元素，余量为Zn。

本发明的多元银钎料由下述重量百分比的组分组成：20%的Ag，43%的Cu，2.0%的In，1.5%的Ni，0.05%的稀土元素，余量为Zn。

本发明的多元银钎料中的稀土元素为镧或铈的其中一种或者其混合物。镧和铈可以是任意比例进行混合，因为单质的稀土La和单质的稀土Ce单独对本发明的钎料所起到的作用是一样的，所以La和Ce可以采用任意比例混合，两者混合后的效果和单质的稀土La或者单质的稀土Ce的效果都是一样，由于La和Ce的混合物的价格要比单质的稀土La和单质的稀土Ce便宜很多，所以从性价比上优先选用La和Ce的混合稀土，从而可以大大降低生产成本，提高资源的利用率。La和Ce的添加可细化钎料合金的组织，改善钎料的力学性能，提高钎焊接头的强度和韧性。