CN103480987B - 一种高脆性铜锌焊丝/焊片的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高脆性铜锌焊丝/焊片的制备方法，首先制备锌铜合金圆筒锭，然后将锌铜合金铸锭压入锌铜合金圆筒锭内形成复合锭，入电炉中预热后挤压成棒状或带状合金，经在线退火后，轧制或拉拔成所需直径的钎料，然后入真空电阻炉中扩散退火，即可得到符合要求的焊丝或焊片。本发明的优点在于操作便捷，稳定性好且成本较低。解决了现有高脆性铜锌钎料难以加工成焊丝、焊片的问题，本发明方法可将铜锌钎料加工成直径≤2.5mm的焊丝或厚度≤0.3mm的焊片，满足了钎焊生产工艺的要求。
Description
技术领域
本发明涉及钎料的制备，尤其是涉及一种高脆性铜锌焊丝/焊片的制备方法。
背景技术
钎料作为一类非常重要的焊接材料，在家用电器、电机、电器电子、建筑装饰材料、武器装备等行业中都是必不可少、至关重要的连接材料，钎焊技术在这些行业中扮演了重要的角色。为了追求钎焊工艺性和技术经济性，钎料研究者在不断的开发新型低银钎料和铜基钎料，并不断的提高钎料的流动性和润湿铺展性。以铜锌钎料为例，为了降低铜的熔点，研究者在原钎料配方中增加了锌含量，并在钎料中加入了锡、锰、银等。但是根据铜锌合金相（见图1）可知，随着含锌量的增加，合金组织中可出现α、β、γ等相。其中α为强度和塑性良好的固溶体相；β是强度高，冷加工塑性低的化合物相；γ是极脆的化合物相。因此借助增加锌来降低熔点的同时也会降低钎料的加工性能。
现有的铜锌钎料在钎焊时锌很容易挥发，其结果使钎料的熔点增高，接头中会产生气孔，破坏了钎料的致密性。此外，锌蒸气有毒，又不利于工人健康。为了减少锌的挥发，可在铜锌钎料中加入少量的硅，硅在钎焊时氧化，同钎剂中的硼酸盐形成低熔点的硅酸盐，浮在液态钎料表面，防止锌的蒸发。但硅能显著降低锌在铜中的溶解度，促使生成β相，使钎料变脆。此外，铜锌钎料中加入锡等虽可提高钎料的铺展性，但同样可降低锌在铜中的溶解度，使钎料变脆，无法将钎料加工成焊丝、焊片，只能用快速凝固法制成箔状钎料或粉状钎料，限制了它的使用范围。因此，发明一种可加工成焊丝或焊片的高脆性铜锌钎料的制备方法，是钎料生产工艺过程中亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于解决由42~64%锌、0~2%锡、0~0.5%硅，余量铜组成的高脆性铜锌焊丝/焊片的制备方法。
为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：
本发明所述的高脆性铜锌焊丝/焊片的制备方法，包括下述步骤：
第一步，制备重量百分比为锌38~40、铜60~62的合金圆筒锭
将金属铜入中频炉熔化，温度达到1100~1200℃时加入金属锌，充分熔合后用复合盐覆盖；将金属熔液温度降低到1050-1100℃时浇注得到外径95mm、高度355mm、内孔30~60mm的圆筒形铸锭；将铸锭入电阻炉中450~750℃退火3~8小时，加工成外径90mm，高350mm，内孔直径40~70mm的圆筒锭备用；
第二步，制备重量百分比为锌64~80、铜20~36的合金铸锭
将金属铜入中频炉熔化，温度达到1100~1200℃时加入金属锌，充分熔合后用复合盐覆盖；将金属熔液温度降低到1050~1100℃时浇注得到外径35~65mm、高度375mm的圆柱形铸锭；将圆柱形铸锭入电阻炉中450~700℃退火3~8小时后，加工成外径与圆筒锭内孔相同，高360mm的铸锭；
第三步，将铸锭轴向压入圆筒锭的内孔中形成复合铸锭；
第四步，将复合铸锭入电阻炉中550~780℃预热4小时后，复合等温挤压成棒状或带状合金；经在线退火后，带状合金轧制成所需厚度的薄带钎料，轧制道次加工率20~40%；棒状合金滚轧拉拔成所需直径的细丝钎料，拉拔道次加工率15~35%；
第五步，将成形的带状或丝状钎料入850~600℃真空电阻炉中扩散退火8~12小时，即可得到符合要求的焊丝或焊片。
为了进一步的降低钎料的熔点，提高钎料的流动性，降低钎料中锌的挥发，铜锌钎料中需要同时增加锡和硅，则第一步可替换为：
第一步，制备重量百分比为锌35.5~39.94、铜60~62、锡0.05~2.0、硅0.01~0.5的合金圆筒锭
首先将硅、锡分别与铜熔炼成中间合金A1和A2，所述中间合金A1中铜与硅的重量比为83:17；所述中间合金A2中铜与锡的重量比为84.5:15.5；
将剩余的铜入中频炉熔化，温度达到1150~1300℃时，加入中间合金A1和中间合金A2，待其充分熔合后用复合盐覆盖；待其充分熔合，将金属熔液温度降至950~1050℃后加入金属锌；充分熔合后，将金属熔液静止20~30分钟，浇注成外径95mm、高度355mm、内孔30~60mm的圆筒形铸锭；将圆筒形铸锭入电阻炉中450~750℃退火3~8小时，加工成外径90mm，高350mm，内孔直径40~70mm的圆筒锭备用。
为了降低钎料的熔点，提高钎料的流动性，铜锌钎料中只增加锡时，第一步可替换为：
第一步，制备重量百分比为锌36~39.95、铜60~62、锡0.05~2.0的合金圆筒
锭首先将锡与铜熔炼成中间合金，所述中间合金中铜与锡的重量比为84.5:15.5；
将剩余的铜入中频炉熔化，温度达到1150~1300℃时，加入中间合金，待其充分熔合后用复合盐覆盖；待其充分熔合，将金属熔液温度降至950~1050℃后加入金属锌；充分熔合后，将金属熔液静止20~30分钟，浇注成外径95mm、高度355mm、内孔30~60mm的圆筒形铸锭；将圆筒形铸锭入电阻炉中450~750℃退火3~8小时，加工成外径90mm，高350mm，内孔直径40~70mm的圆筒锭备用。
为了减少钎料中锌的挥发，铜锌钎料中只增加硅时，第一步可替换为：
第一步，制备重量百分比为锌37.5~39.99、铜60~62、硅0.01~0.5的合金圆
筒锭首先将硅与铜熔炼成中间合金，所述中间合金铜与硅的重量比为83:17；
将剩余的铜入中频炉熔化，温度达到1150~1300℃时，加入中间合金，待其充分熔合后用复合盐覆盖；待其充分熔合，将金属熔液温度降至950~1050℃后加入金属锌；充分熔合后，将金属熔液静止20~30分钟，浇注成外径95mm、高度355mm、内孔30~60mm的圆筒形铸锭；将圆筒形铸锭入电阻炉中450~750℃退火3~8小时，加工成外径90mm，高350mm，内孔直径40~70mm的圆筒锭备用。
所述复合盐由脱水硼砂和硼酐按照7:3的重量比配制而成。
本发明的优点在于操作便捷，稳定性好且成本较低。解决了现有高脆性铜锌钎料难以加工成焊丝、焊片的问题，本发明方法可将铜锌钎料加工成直径≤2.5mm的焊丝或厚度≤0.3mm的焊片，满足了钎焊生产工艺的要求。
附图说明
图1是铜锌合金二元相图。
图2是实施例1制得的片状铜锌钎料的显微组织图。
具体实施方式
本发明制备方法可通过以下实施例进行详细说明。
实施例1：制备国标焊料HL102，Cu48Zn52
第一步，制备重量百分比为Zn 38、Cu 62的圆筒锭
称取310公斤电解铜、198公斤锌，将铜在中频炉中熔化，温度达到1100～1200℃后加入金属锌，充分熔合后用脱水硼砂与硼酐配制的复合盐覆盖，其中脱水硼砂和硼酐的重量比为7：3，熔炼后期加锌调整铜锌比例；将金属液温度降低到1050～1100℃浇注得到外径95mm、内孔直径50mm、高度355mm的圆筒形铸锭30根；将铸锭在650～700℃箱式电阻炉内进行均匀化退火6小时后，粗加工成外径90mm，高350mm，内孔直径60mm的圆筒锭；
第二步，制备重量百分比为Cu 30、Zn 70的合金铸锭
称取110公斤电解铜、265公斤锌，将铜在中频炉中熔化，温度达到1100～1200℃后加入金属锌，充分熔合后用脱水硼砂与硼酐配制的复合盐覆盖，其中脱水硼砂和硼酐的重量比为7：3，熔炼后期加锌调整铜锌比例；将金属液温度降低到1050～1100℃，浇注得到直径65mm，高375mm的圆柱形铸锭30根；将圆柱形铸锭入电阻炉中600~650℃退火5小时后，将铸锭加工为直径60mm，高360mm的铸锭；
第三步，将铸锭放入圆筒锭的内孔中，轴向加120～150t压力，铸锭镦粗胀紧形成复合铸锭；
第四步，如果需要制备焊片，将复合铸锭放入680～700℃的箱式电阻炉中预热4小时后进行等温挤压，挤压成55 mm宽、6mm厚的钎料带坯；在线退火后，带状钎料经过多次轧制——退火，制备成0.3 mm厚薄带（带厚3mm以上时轧制道次加工率25%，退火温度680～700℃之间；带厚1～3mm之间时轧制道次加工率35%，退火温度650～680℃之间；带厚0.5～1mm以下时轧制道次加工率30%，退火温度600～620℃之间；带厚0.5mm以下时轧制道次加工率22%，退火温度560～580℃之间）；
如果需要制备焊丝，将复合铸锭放入680～700℃的箱式电阻炉中预热4小时后进行等温挤压，挤压成直径16mm的钎料棒坯；在线退火后，棒状钎料经过多次轧制——退火——拉拔——退火，制备成2.5 mm细丝（棒材直径10mm以上时轧制道次加工率15%，退火温度680～700℃之间；棒材直径10～6.3mm之间时辊轧制道次加工率20%，退火温度650～680℃之间；丝直径6.3～3mm之间时拉拔道次加工率25%，退火温度600～620℃之间；丝直径2.65mm时，用480～500℃的温度退火；最后拉拔到2.5mm）。
第五步，将第四步加工成形的带状或丝状钎料入750℃真空电阻炉中扩散退火10小时，真空度30pa，即可得到直径2.5mm的成品焊丝或厚度0.3mm的成品焊片。成品焊片的显微组织图见图2。
实施例2：制备国标焊料HL103，Cu54Zn46
第一步，制备重量百分比为Zn 40、Cu 60的圆筒锭
称取310公斤电解铜、215公斤锌，将铜在中频炉中熔化，温度达到1100～1200℃后加入金属锌，充分熔合后用脱水硼砂与硼酐配制的复合盐覆盖，其中脱水硼砂和硼酐的重量比为7：3，熔炼后期加锌调整铜锌比例；将金属液温度降低到1050～1100℃浇注得到外径95mm、内孔直径30mm、高度355mm的圆筒形铸锭30根；将铸锭在650～700℃箱式电阻炉内进行均匀化退火6小时后，粗加工成外径90mm，高350mm，内孔直径40mm的圆筒锭；
第二步，制备重量百分比为Cu 30、Zn 70的合金铸锭
称取110公斤电解铜、268公斤锌，将铜在中频炉中熔化，温度达到1100～1200℃后加入金属锌，充分熔合后用脱水硼砂与硼酐配制的复合盐覆盖，其中脱水硼砂和硼酐的重量比为7：3，熔炼后期加锌调整铜锌比例；将金属液温度降低到1050～1100℃，浇注得到直径45mm，高375mm的圆柱形铸锭30根；将圆柱形铸锭入电阻炉中600~650℃退火5小时后，将铸锭加工为直径40mm，高360mm的铸锭；
第三步，将铸锭放入圆筒锭的内孔中，轴向加120～150t压力，铸锭镦粗胀紧形成复合铸锭；
第四步，如果需要制备焊片，将复合铸锭放入680～700℃的箱式电阻炉中预热4小时后进行等温挤压，挤压成35 mm宽、6mm厚的钎料带坯；在线退火后，带状钎料经过多次轧制——退火，制备成0.3 mm厚薄带（带厚3mm以上时轧制道次加工率25%，退火温度680～700℃之间；带厚1～3mm之间时轧制道次加工率35%，退火温度650～680℃之间；带厚0.5～1mm以下时轧制道次加工率30%，退火温度600～620℃之间；带厚0.5mm以下时轧制道次加工率22%，退火温度560～580℃之间）；
如果需要制备焊丝，将复合铸锭放入680～700℃的箱式电阻炉中预热4小时后进行等温挤压，挤压成直径16mm的钎料棒坯；在线退火后，棒状钎料经过多次轧制——退火——拉拔——退火，制备成2.0 mm细丝（棒材直径10mm以上时轧制道次加工率15%，退火温度680～700℃之间；棒材直径10～6.3mm之间时辊轧制道次加工率20%，退火温度650～680℃之间；丝直径6.3～3mm之间时拉拔道次加工率25%，退火温度600～620℃之间；丝直径2.65mm时，用480～500℃的温度退火；最后拉拔到2.0mm）。
第五步，将第四步加工成形的带状或丝状钎料入750℃真空电阻炉中扩散退火8小时，真空度30pa，即可得到直径2.0mm的成品焊丝或厚度0.3mm的成品焊片。
实施例3：制备焊料Cu51.5Zn46SnSi
第一步，制备重量百分比为锌38%、锡2%、硅0.5%，余量为铜的合金圆筒锭
称取282公斤电解铜、187公斤锌、10公斤锡、2.5公斤硅，首先将熔点较高的硅和熔点较低的锡分别与铜熔炼成中间合金A1和A2，其中中间合金A1中铜与硅的重量比为83:17；中间合金A2中铜与锡的重量百分比为84.5:15.5；
将剩余的铜入中频炉熔化，温度达到1150~1300℃时，加入中间合金A1，待其充分熔合后用脱水硼砂和硼酐配制的复合盐覆盖，其中脱水硼砂和硼酐的重量比为7:3；然后加入中间合金A2，待其充分熔合，将金属熔液温度降至950~1000℃后加入金属锌充分熔合，熔炼后期加锌调整铜锌比例；将金属熔液温度稳定为1050~1100℃，静止20~30分钟，浇注得到外径95mm、高度355mm、内孔直径40mm的圆筒形铸锭25根；将圆筒形铸锭入电阻炉中650~700℃进行均匀化退火6小时，粗加工成外径90mm，高350mm，内孔直径50mm的圆筒锭备用；
第二步，制备重量百分比为Cu 36、Zn 64的合金铸锭
称取65公斤电解铜、116公斤锌，将铜在中频炉中熔化，温度达到1100～1200℃后加入金属锌，充分熔合后用脱水硼砂与硼酐配制的复合盐覆盖，其中脱水硼砂和硼酐的重量比为7：3，熔炼后期加锌调整铜锌比例；将金属液温度降低到1050～1100℃，浇注得到直径55mm，高375mm的圆柱形铸锭25根；将圆柱形铸锭入电阻炉中650~700℃退火4小时后，将铸锭加工为直径50mm，高360mm的铸锭；
第三步，将铸锭放入圆筒锭的内孔中，轴向加120～150t压力，铸锭镦粗胀紧形成复合铸锭；
第四步，如果需要制备焊片，将复合铸锭放入780～800℃的箱式电阻炉中预热4小时后进行等温挤压，挤压成55 mm宽、6mm厚的钎料带坯；在线退火后，带状钎料经过多次轧制——退火，制备成0.3 mm厚的薄带（带厚3mm以上时轧制道次加工率28%，退火温度780～800℃之间；带厚1～3mm之间时轧制道次加工率35%，退火温度750～780℃之间；带厚0.5～1mm以下时轧制道次加工率30%，退火温度700～730℃之间；带厚0.5mm以下时轧制道次加工率22%，退火温度660～690℃之间）；
如果需要制备焊丝，将复合铸锭放入780～800℃的箱式电阻炉中预热4小时后进行等温挤压，挤压成直径16mm的钎料棒坯；在线退火后，棒状钎料经过多次轧制——退火——拉拔——退火，制备成2.5 mm细丝（棒材直径10mm以上时轧制道次加工率15%，退火温度780～800℃之间；棒材直径10～6.3mm之间时辊轧制道次加工率20%，退火温度750～780℃之间；丝直径6.3～3mm之间时拉拔道次加工率25%，退火温度700～730℃之间；丝直径2.65mm时，用660～690℃的温度退火；最后拉拔到2.5mm）。
第五步，将第四步加工成形的带状或丝状钎料入810℃真空电阻炉中扩散退火10小时，真空度30Pa，即可得到直径2.5mm的成品焊丝或厚度0.3mm的成品焊片。
实施例4：制备国标焊料HL101，Cu36Zn64
第一步，制备重量百分比为Zn 38、Cu 62的圆筒锭
称取300公斤电解铜、190公斤锌，将铜在中频炉中熔化，温度达到1100～1200℃后加入金属锌，充分熔合后用脱水硼砂与硼酐配制的复合盐覆盖，其中脱水硼砂和硼酐的重量比为7：3，熔炼后期加锌调整铜锌比例；将金属液温度降低到1050～1100℃浇注得到外径95mm、内孔直径60mm、高度355mm的圆筒形铸锭35根；将铸锭在650～700℃箱式电阻炉内进行均匀化退火6小时后，粗加工成外径90mm，高350mm，内孔直径70mm的圆筒锭；
第二步，制备重量百分比为Cu 20、Zn 80的合金铸锭
称取90公斤电解铜、360公斤锌，将铜在中频炉中熔化，温度达到1100～1200℃后加入金属锌，充分熔合后用脱水硼砂与硼酐配制的复合盐覆盖，其中脱水硼砂和硼酐的重量比为7：3，熔炼后期加锌调整铜锌比例；将金属液温度降低到1050～1100℃，浇注得到直径75mm，高375mm的圆柱形铸锭35根；将圆柱形铸锭入电阻炉中450~500℃退火8小时后，将铸锭加工为直径70mm，高360mm的铸锭；
第三步，将铸锭放入圆筒锭的内孔中，轴向加120～150t压力，铸锭镦粗胀紧形成复合铸锭；
第四步，如果需要制备焊片，将复合铸锭放入550～580℃的箱式电阻炉中预热4小时后进行等温挤压，挤压成55 mm宽、6mm厚的钎料带坯；在线退火后，带状钎料经过多次轧制——退火，制备成0.3 mm厚的薄带（带厚3mm以上时轧制道次加工率25%，退火温度550～580℃之间；带厚1～3mm之间时轧制道次加工率35%，退火温度520～560℃之间；带厚0.5～1mm以下时轧制道次加工率30%，退火温度470～510℃之间；带厚0.5mm以下时轧制道次加工率22%，退火温度430～470℃之间）；
如果需要制备焊丝，将复合铸锭放入550～580℃的箱式电阻炉中预热4小时后进行等温挤压，挤压成直径16mm的钎料棒坯；在线退火后，棒状钎料经过多次轧制——退火——拉拔——退火，制备成2.5 mm细丝（棒材直径10mm以上时轧制道次加工率15%，退火温度550～580℃之间；棒材直径10～6.3mm之间时辊轧制道次加工率20%，退火温度520～560℃之间；丝直径6.3～3mm之间时拉拔道次加工率25%，退火温度470～510℃之间；丝直径2.65mm时，用430～470℃的温度退火；最后拉拔到2.5mm）。
第五步，将第四步加工成形的带状或丝状钎料入650℃真空电阻炉中扩散退火10小时，真空度20Pa，即可得到直径2.5mm的成品焊丝或厚度0.3mm的成品焊片。
实施例5：制备焊料Cu54Zn45Sn
第一步，制备重量百分比为锌37%、锡1%，余量为铜的合金圆筒锭
称取293公斤电解铜、182公斤锌、5公斤锡，首先将熔点较低的锡与铜熔炼成中间合金A2，A2中铜与锡的重量百分比为84.5:15.5；
将剩余的铜入中频炉熔化，温度达到1150~1300℃时，加入中间合金A2，待其充分熔合，将金属熔液温度降至950~1000℃后加入金属锌充分熔合，熔炼后期加锌调整铜锌比例；将金属熔液温度稳定为1050~1100℃，静止20~30分钟，浇注得到外径95mm、高度355mm、内孔直径33mm的圆筒形铸锭24根；将圆筒形铸锭入电阻炉中700~750℃进行均匀化退火6小时，粗加工成外径90mm，高350mm，内孔直径43mm的圆筒锭备用；
第二步，制备重量百分比为Cu 30、Zn 70的合金铸锭
称取105公斤电解铜、256公斤锌，将铜在中频炉中熔化，温度达到1100～1200℃后加入金属锌，充分熔合后用脱水硼砂与硼酐配制的复合盐覆盖，其中脱水硼砂和硼酐的重量比为7：3，熔炼后期加锌调整铜锌比例；将金属液温度降低到1050～1100℃，浇注得到直径48mm，高375mm的圆柱形铸锭24根；将圆柱形铸锭入电阻炉中600~650℃退火5小时后，将铸锭加工为直径43mm，高360mm的铸锭；
第三步，将铸锭放入圆筒锭的内孔中，轴向加120～150t压力，铸锭镦粗胀紧形成复合铸锭；
第四步，如果需要制备焊片，将复合铸锭放入680～700℃的箱式电阻炉中预热4小时后进行等温挤压，挤压成35 mm宽、6mm厚的钎料带坯；在线退火后，带状钎料经过多次轧制——退火，制备成0.3 mm厚薄带（带厚3mm以上时轧制道次加工率25%，退火温度680～700℃之间；带厚1～3mm之间时轧制道次加工率35%，退火温度650～680℃之间；带厚0.5～1mm以下时轧制道次加工率30%，退火温度600～620℃之间；带厚0.5mm以下时轧制道次加工率22%，退火温度560～580℃之间）；
如果需要制备焊丝，将复合铸锭放入680～700℃的箱式电阻炉中预热4小时后进行等温挤压，挤压成直径16mm的钎料棒坯；在线退火后，棒状钎料经过多次轧制——退火——拉拔——退火，制备成2.0 mm细丝（棒材直径10mm以上时轧制道次加工率15%，退火温度680～700℃之间；棒材直径10～6.3mm之间时辊轧制道次加工率20%，退火温度650～680℃之间；丝直径6.3～3mm之间时拉拔道次加工率25%，退火温度600～620℃之间；丝直径2.65mm时，用480～500℃的温度退火；最后拉拔到2.0mm）。
第五步，将第四步加工成形的带状或丝状钎料入750℃真空电阻炉中扩散退火8小时，真空度30pa，即可得到直径2.0mm的成品焊丝或厚度0.3mm的成品焊片。
实施例6：制备焊料Cu53.8Zn46Si
第一步，制备重量百分比为锌37.8%、硅0.2%，余量为铜的合金圆筒锭
称取276.1公斤电解铜、173公斤锌、0.9公斤硅，首先将熔点较高的硅与铜熔炼成中间合金A1，其中中间合金A1中铜与硅的重量比为83:17；
将剩余的铜入中频炉熔化，温度达到1150~1300℃时，加入中间合金A1，待其充分熔合后用脱水硼砂和硼酐配制的复合盐覆盖，其中脱水硼砂和硼酐的重量比为7:3；将金属熔液温度降至950~1000℃后加入金属锌充分熔合，熔炼后期加锌调整铜锌比例；将金属熔液温度稳定为1050~1100℃，静止20~30分钟，浇注得到外径95mm、高度355mm、内孔直径38mm的圆筒形铸锭25根；将圆筒形铸锭入电阻炉中650~700℃进行均匀化退火6小时，粗加工成外径90mm，高350mm，内孔直径48mm的圆筒锭备用；
第二步，制备重量百分比为Cu 36、Zn 64的合金铸锭
称取69公斤电解铜、126公斤锌，将铜在中频炉中熔化，温度达到1100～1200℃后加入金属锌，充分熔合后用脱水硼砂与硼酐配制的复合盐覆盖，其中脱水硼砂和硼酐的重量比为7：3，熔炼后期加锌调整铜锌比例；将金属液温度降低到1050～1100℃，浇注得到直径53mm，高375mm的圆柱形铸锭25根；将圆柱形铸锭入电阻炉中650~700℃退火4小时后，将铸锭加工为直径48mm，高360mm的铸锭；
第三步，将铸锭放入圆筒锭的内孔中，轴向加120～150t压力，铸锭镦粗胀紧形成复合铸锭；
第四步，如果需要制备焊片，将复合铸锭放入780～800℃的箱式电阻炉中预热4小时后进行等温挤压，挤压成55 mm宽、6mm厚的钎料带坯；在线退火后，带状钎料经过多次轧制——退火，制备成0.3 mm厚的薄带（带厚3mm以上时轧制道次加工率28%，退火温度780～800℃之间；带厚1～3mm之间时轧制道次加工率35%，退火温度750～780℃之间；带厚0.5～1mm以下时轧制道次加工率30%，退火温度700～730℃之间；带厚0.5mm以下时轧制道次加工率22%，退火温度660～690℃之间）；
如果需要制备焊丝，将复合铸锭放入780～800℃的箱式电阻炉中预热4小时后进行等温挤压，挤压成直径16mm的钎料棒坯；在线退火后，棒状钎料经过多次轧制——退火——拉拔——退火，制备成2.5 mm细丝（棒材直径10mm以上时轧制道次加工率15%，退火温度780～800℃之间；棒材直径10～6.3mm之间时辊轧制道次加工率20%，退火温度750～780℃之间；丝直径6.3～3mm之间时拉拔道次加工率25%，退火温度700～730℃之间；丝直径2.65mm时，用660～690℃的温度退火；最后拉拔到2.5mm）。
第五步，将第四步加工成形的带状或丝状钎料入810℃真空电阻炉中扩散退火10小时，真空度30Pa，即可得到直径2.5mm的成品焊丝或厚度0.3mm的成品焊片。
以上实施例仅为用来解释本发明之较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡在本发明下所作出的任何修饰或变更均属本发明保护的范围。
Claims (5)
1.一种高脆性铜锌焊丝/焊片的制备方法，其特征在于包括下述步骤：
第一步，制备重量百分比为锌38~40、铜60~62的合金圆筒锭
将金属铜入中频炉熔化，温度达到1100~1200℃时加入金属锌，充分熔合后用复合盐覆盖；将金属熔液温度降低到1050-1100℃时浇注得到外径95mm、高度355mm、内孔30~60mm的圆筒形铸锭；将铸锭入电阻炉中450~750℃退火3~8小时，加工成外径90mm，高350mm，内孔直径40~70mm的圆筒锭备用；
第二步，制备重量百分比为锌64~80、铜20~36的合金铸锭
将金属铜入中频炉熔化，温度达到1100~1200℃时加入金属锌，充分熔合后用复合盐覆盖；将金属熔液温度降低到1050~1100℃时浇注得到外径35~65mm、高度375mm的圆柱形铸锭；将圆柱形铸锭入电阻炉中450~700℃退火3~8小时后，加工成外径与圆筒锭内孔相同，高360mm的铸锭；
第三步，将铸锭轴向压入圆筒锭的内孔中形成复合铸锭；
第四步，将复合铸锭入电阻炉中550~780℃预热4小时后，复合等温挤压成棒状或带状合金；经在线退火后，带状合金轧制成所需厚度的薄带钎料，轧制道次加工率20~40%；棒状合金滚轧拉拔成所需直径的细丝钎料，拉拔道次加工率15~35%；
第五步，将成形的带状或丝状钎料入850~600℃真空电阻炉中扩散退火8~12小时，即可得到符合要求的焊丝或焊片。
2.根据权利要求1所述的高脆性铜锌焊丝/焊片的制备方法，其特征在于：当铜锌钎料中增加锡和硅时，第一步替换为：
第一步，制备重量百分比为锌35.5~39.94、铜60~62、锡0.05~2.0、硅0.01~0.5的合金圆筒锭
首先将硅、锡分别与铜熔炼成中间合金A1和A2，所述中间合金A1中铜与硅的重量比为83:17；所述中间合金A2中铜与锡的重量比为84.5:15.5；
将剩余的铜入中频炉熔化，温度达到1150~1300℃时，加入中间合金A1和中间合金A2，待其充分熔合后用复合盐覆盖；待其充分熔合，将金属熔液温度降至950~1050℃后加入金属锌；充分熔合后，将金属熔液静止20~30分钟，浇注成外径95mm、高度355mm、内孔30~60mm的圆筒形铸锭；将圆筒形铸锭入电阻炉中450~750℃退火3~8小时，加工成外径90mm，高350mm，内孔直径40~70mm的圆筒锭备用。
3.根据权利要求1所述的高脆性铜锌焊丝/焊片的制备方法，其特征在于：当铜锌钎料中增加锡时，第一步替换为：
第一步，制备重量百分比为锌36~39.95、铜60~62、锡0.05~2.0的合金圆筒锭
首先将锡与铜熔炼成中间合金，所述中间合金中铜与锡的重量比为84.5:15.5；
将剩余的铜入中频炉熔化，温度达到1150~1300℃时，加入中间合金，待其充分熔合后用复合盐覆盖；待其充分熔合，将金属熔液温度降至950~1050℃后加入金属锌；充分熔合后，将金属熔液静止20~30分钟，浇注成外径95mm、高度355mm、内孔30~60mm的圆筒形铸锭；将圆筒形铸锭入电阻炉中450~750℃退火3~8小时，加工成外径90mm，高350mm，内孔直径40~70mm的圆筒锭备用。
4.根据权利要求1所述的高脆性铜锌焊丝/焊片的制备方法，其特征在于：当铜锌钎料中增加硅时，第一步替换为：
第一步，制备重量百分比为锌37.5~39.99、铜60~62、硅0.01~0.5的合金圆筒锭
首先将硅与铜熔炼成中间合金，所述中间合金铜与硅的重量比为83:17；
将剩余的铜入中频炉熔化，温度达到1150~1300℃时，加入中间合金，待其充分熔合后用复合盐覆盖；待其充分熔合，将金属熔液温度降至950~1050℃后加入金属锌；充分熔合后，将金属熔液静止20~30分钟，浇注成外径95mm、高度355mm、内孔30~60mm的圆筒形铸锭；将圆筒形铸锭入电阻炉中450~750℃退火3~8小时，加工成外径90mm，高350mm，内孔直径40~70mm的圆筒锭备用。
5.根据权利要求1、2、3或4任一项所述的高脆性铜锌焊丝/焊片的制备方法，其特征在于：所述复合盐由脱水硼砂和硼酐按照7:3的重量比配制而成。
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