CN104722963A - 一种银铜磷钎料焊片的制备方法 - Google Patents

一种银铜磷钎料焊片的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供的一种银铜磷钎料焊片的制备方法，取熔炼浇铸后的BCu80AgP钎料，经车床加工、液压机挤压后，还包括三个阶段轧制：（1）将钎料放入管道电阻炉中退火，退火温度为700-720℃摄氏度，再进入轧机；（2）将钎料放入管道电阻炉中退火，退火温度为700-710℃，再进入轧机；（3）将钎料用气保护炉与急冷相结合的方式进行退火，在炉中通入氢气，退火温度690-700℃；退火后，再通过轧机，使钎料厚度从0.5mm轧制到0.05mm。该方法使焊片表面无氧化，易加工，提高了成材率，减轻了员工的劳动力，避免员工烫伤，杜绝安全隐患。

Description

一种银铜磷钎料焊片的制备方法
技术领域
本发明属于钎焊材料领域，具体涉及一种银铜磷钎料焊片的制备方法。
背景技术
磷铜钎料由于工艺性能好，价格低，在钎焊铜和铜合金方面得到广泛的应用。磷在铜中的作用：根据Cu-P相图，磷能显著降低铜的熔点。当W（P）为8.4%时，铜与磷能形成熔化温度为714摄氏度的低熔共晶，其组织由Cu+Cu3P组成。Cu3P为脆性相。随着铜的含磷量增加，Cu3P相增多，超过共晶成分的铜磷合金由于太脆而无使用价值。为了进一步降低铜磷合金的熔化温度和改善其韧性，可加银。Cu-P-Ag三元合金形成一低熔共晶，其成分为W（Ag）=17.9%，W（Cu）=30.4%，W（Cu3P）=51.7%，W(P)=7.2%,三元共晶点为646摄氏度。该成分合金很脆，只能作为用铜磷钎料钎焊的的工件补钎用。根据铜磷银三元合金力学性能，85Cu-5P-15Ag合金具有最好的抗剪强度。BCu80AgP因组织中含有大量的脆性化合物，在常温下比较难加工，需热加工，传统的焊片加工方式为产品在箱式电阻炉中退火后，趁热轧制，但此方式存在一定的弊端，一是产品退火时间长，表面容易氧化，造成原材料浪费及成品表面不光亮；二是热轧时容易烫伤员工，存在一定的安全隐患。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种银铜磷钎料焊片的制备方法，采用气保护炉与急冷相结合的方式进行退火，退火后的产品表面无氧化，易加工，提高了成材率，减轻了员工的劳动力，避免员工烫伤，杜绝安全隐患；本发明提供的焊片更薄，厚度0.05mm。
本发明的技术解决方案如下：一种银铜磷钎料焊片的制备方法，取熔炼浇铸后的BCu80AgP钎料，经车床加工、液压机挤压后的钎料，其特征在于：还包括三个阶段轧制：
（1）将经过挤压后的钎料放入箱式电阻炉中退火，退火温度为700-720摄氏度，退火时间50-60分钟，从炉出来后，再进入轧机，使钎料厚度从3.0mm轧制到1.5mm；
（2）将步骤（1）所得的钎料放入箱式电阻炉中退火，退火温度为700-710摄氏度，退火时间50-60分钟，从炉出来后再进入轧机，使钎料厚度从1.5mm轧制到0.5mm；
（3）将步骤（2）所得的钎料用气保护炉进行退火，在炉中通入氢气，退火温度690-700摄氏度，退火时间50-60分钟，产品经过炉中的氢气退火，表面的氧化物被还原；退火后，用水急冷再通过轧机，使钎料厚度从0.5mm轧制到0.05mm，得到本发明的银铜磷钎料焊片。
本发明所述急冷为从气保护炉中出来后，直接投入到冷水中5分钟。
根据本发明所述的银铜磷钎料焊片的制备方法，优选的是，所述步骤（1）中退火温度为710摄氏度。
根据本发明所述的银铜磷钎料焊片的制备方法，优选的是，所述步骤（2）中退火温度为700摄氏度。
根据本发明所述的银铜磷钎料焊片的制备方法，优选的是，所述步骤（3）中退火温度为690摄氏度。
根据本发明所述的银铜磷钎料焊片的制备方法，优选的是，所述经车床加工、液压机挤压后钎料的厚度3.0mm，宽度为45mm。
根据本发明所述的银铜磷钎料焊片的制备方法，优选的是，所述步骤（1）中轧机的转速为6-8r/min，电压150-180V。
根据本发明所述的银铜磷钎料焊片的制备方法，优选的是，所述步骤（1）中轧机的下压量0.15-0.3mm。
根据本发明所述的银铜磷钎料焊片的制备方法，优选的是，所述步骤（2）中轧机转速为7-9r/min，电压150-180V。
根据本发明所述的银铜磷钎料焊片的制备方法，优选的是，所述步骤（2）中轧机下压量0.1-0.2mm。
根据本发明所述的银铜磷钎料焊片的制备方法，优选的是，所述步骤（3）中轧机的转速为8-10r/min，电压150-180V。
根据本发明所述的银铜磷钎料焊片的制备方法，优选的是，所述步骤（3）中轧机的下压量0.05-0.15mm。
本发明所述的银铜磷钎料焊接时无钎料溢流，所述钎料的制备方法，包括如下步骤：
（1）按所述配方称取10kg原料，其中按重量百分比：Ag14.5-15.5%，P4.8-5.2%，余量为Cu。
（2）将称取的原料放入非真空熔炼炉中熔炼，拉升功率到50-60千瓦，熔炼时间为20-30分钟，然后浇铸成圆柱形的锭子，锭子直径为50，高度56cm。
（3）用车床将锭子加工成外径48mm，高度70-80mm的小锭子；
（4）将（3）中的小锭子放入液压机中挤压，挤压后的BCu80AgP钎料的厚度3.0mm，宽度45mm。
本发明提供一种银铜磷钎料焊片的制备方法，取熔炼后浇铸的BCu80AgP钎料，经车床加工、液压机挤压得到厚度3.0mm，宽度为45mm的钎料，还包括三个阶段轧制：
（1）将经过挤压后的钎料放入箱式电阻炉中退火，退火温度为700-720摄氏度，退火时间50-60分钟，从炉出来后，再进入轧机，轧机转速为6-8r/min，电压150-180V，下压量0.15-0.3mm，使钎料厚度从3.0mm轧制到1.5mm；
（2）将步骤（1）所得的钎料放入箱式电阻炉中退火，退火温度为700-710摄氏度，退火时间50-60分钟，从炉出来后再进入轧机，轧机转速为7-9r/min，电压150-180V，下压量0.1-0.2mm，使钎料厚度从1.5mm轧制到0.5mm；
（3）将步骤（2）所得的钎料用气保护炉与急冷相结合的方式进行退火，在气保护炉中通入氢气，退火温度690-700摄氏度，退火时间50-60分钟，产品经过炉中的氢气退火，表面的氧化物被还原，产品表面光亮、清洁；退火后，急冷再通过轧机，轧机的转速为8-10r/min，电压150-180V，下压量0.05-0.15mm，使钎料厚度从0.5mm轧制到0.05mm，得到本发明提供的银铜磷钎料焊片。
步骤（3）与传统的BCu80AgP焊片生产工艺不同，传统的步骤（3）的生产工艺与（1）（2）的相似，都是放在箱式电阻炉中退火，本发明采用气保护炉与急冷相结合的方式进行退火，采用了通入氢气进行退火，一举两得，既使产品退了火，又使产品表面的氧化物还原了。
本发明提供的焊片更薄，厚度0.05mm，仍然保持了焊片的焊接性能
有益的技术效果：
本发明提供的银铜磷钎料焊片的制备方法，采用气保护炉与急冷相结合的方式进行退火，退火后的产品保持焊接性能，表面无氧化，易加工，提高了成材率，减轻了员工的劳动力，避免员工烫伤，杜绝安全隐患；本发明提供的焊片更薄，厚度0.05mm。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
本发明所用的仪器名称常见和型号，如下表：
机器名称 厂家 型号
轧片机1 泰兴通用减速机厂 ZQ650
轧片机2 武汉市新洲县减速机械厂 425
实施例1：本发明提供的银铜磷钎料焊片的制备方法，步骤如下，取BCu80AgP钎料，经挤压后，BCu80AgP钎料的厚度3.0mm，宽度45mm，重量20kg，分为三个阶段轧制：
（1）将经过挤压后的钎料放入箱式电阻炉中退火，退火温度为710摄氏度，退火时间50分钟，从炉出来后，再进入轧机1，轧机转速为6，张力5.5-6.0，下压量0.15-0.3mm，使钎料厚度从3.0mm轧制到1.5mm；
（2）将步骤（1）所得的钎料放入箱式电阻炉中退火，退火温度为700摄氏度，退火时间60分钟，从炉出来后再进入轧机1，轧机转速为7，张力5.0，下压量0.1-0.2mm，使钎料厚度从1.5mm轧制到0.5mm；
（3）将步骤（2）所得的BCu80AgP钎料用气保护炉与急冷相结合的方式进行退火，在炉中通入氢气，退火温度690摄氏度，退火时间55分钟，产品经过炉中的氢气退火，表面的氧化物被还原，产品表面光亮、清洁；退火后，再通过轧机2，轧机的转速为8，张力4.5-5.0，下压量0.05-0.15mm，使钎料厚度从0.5mm轧制到0.05mm，得到本发明的银铜磷钎料焊片。详细参数见下表：
实施例2本发明产品的剪切强度测定：
剪取一小段轧制后的焊片材，重量0.01g，标号1，再剪取同样重量的传统方法制造的BCu80AgP焊片，标号2，取四根直径1cm，高度3cm的铜棒，将1号焊片放在铜棒上，用高频感应计加热，焊接两根铜棒。将2号焊片放在铜棒上，用高频感应计加热，焊接另外两根铜棒。重复做三组相同的试验，将焊好后的铜棒做剪切试验，用WA-300万能试验机测试1号和2号焊接的剪切力，其中1号的剪切力分别为200MPa、208MPa、212MPa,2号的剪切力分别为202MPa、209MPa、215MPa。平均值分别为206.7MPa、207.7MPa，比较可以发现，二者抗剪切性能相差不大。
实施例3本发明产品的抗拉强度测定：
剪取一小段轧制后的焊片，重量0.01g，标号3，再剪取同样重量的传统方法制造的BCu80AgP焊片，标号4，取四根直径1cm，高度3cm的铜棒，将3号焊丝放在铜棒上，用高频感应计加热，焊接两根铜棒。将4号焊丝放在铜棒上，用高频感应计加热，焊接另外两根铜棒。重复做三组相同的试验，将焊好后的铜棒做抗拉试验，用WA-300万能试验机测试3号和4号焊接的拉伸力，其中3号的拉伸力分别为370MPa、380MPa、382MPa,4号的拉伸力分别为385MPa、377MPa、374MPa。平均值分别为377.3MPa、378.7MPa，比较可以发现，二者拉伸性能相差不大，
由以上测定结果看出，本发明采用新工艺，保持了焊片的焊接性能，焊片更薄，表面无氧化，易加工，提高了成材率，减轻了员工的劳动力，避免员工烫伤，杜绝安全隐患。

Claims (8)

1.一种银铜磷钎料焊片的制备方法，取熔炼浇铸后的BCu80AgP钎料，经车床加工、液压机挤压后的钎料，其特征在于：还包括三个阶段轧制：
（1）将经过挤压后的钎料放入箱式电阻炉中退火，退火温度为700-720摄氏度，退火时间50-60分钟，再进入轧机，使钎料厚度从3.0mm轧制到1.5mm；
（2）将步骤（1）所得的钎料放入箱式电阻炉中退火，退火温度为700-710摄氏度，退火时间50-60分钟，再进入轧机，使钎料厚度从1.5mm轧制到0.5mm；
（3）将步骤（2）所得的钎料用气保护炉与急冷相结合的方式进行退火，在炉中通入氢气，退火温度690-700摄氏度，退火时间50-60分钟，产品经过炉中的氢气退火，表面的氧化物被还原；退火后，急冷再通过轧机，使钎料厚度从0.5mm轧制到0.05mm，得到本发明的银铜磷钎料焊片。
2.根据权利要求1所述的银铜磷钎料焊片的制备方法，其特征在于，所述经车床加工、液压机挤压后钎料的厚度3.0mm，宽度为45mm。
3.根据权利要求1所述的银铜磷钎料焊片的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中轧机的转速为6-8r/min，电压150-180V。
4.根据权利要求1所述的银铜磷钎料焊片的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中轧机的下压量0.15-0.3mm。
5.根据权利要求1所述的银铜磷钎料焊片的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中轧机转速为7-9r/min，电压150-180V。
6.根据权利要求1所述的银铜磷钎料焊片的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中轧机下压量0.1-0.2mm。
7.根据权利要求1所述的银铜磷钎料焊片的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中轧机的转速为8-10r/min，电压150-180V。
8.根据权利要求1所述的银铜磷钎料焊片的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中轧机的下压量0.05-0.15mm。
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