KR101161416B1 - phosphorus copper brazing alloy - Google Patents
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Abstract
본 발명은 인동땜납 합금에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 인동땜납 합금에서 은을 포함하지 않거나, 보다 적은 함량의 은(Ag)을 포함하여 경제성이 있으면서도 종래의 은(Ag)을 포함하는 인동땜납 합금과 동일하거나 더 우수한 용접특성을 나타내는 인동땜납 합금에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to phosphorus solder alloys, and more particularly to phosphorus solder alloys, which contain no silver or contain less silver (Ag) and which are economical and contain conventional silver (Ag). It relates to a copper solder alloy exhibiting the same or better welding properties.
Description
본 발명은 인동땜납 합금에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 인동땜납 합금에서 은을 포함하지 않거나, 보다 적은 함량의 은(Ag)을 포함하여 경제성이 있으면서도 종래의 은(Ag)을 포함하는 인동땜납 합금과 동일하거나 더 우수한 용접특성을 나타내는 인동땜납 합금에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to phosphorus solder alloys, and more particularly to phosphorus solder alloys, which contain no silver or contain less silver (Ag) and which are economical and contain conventional silver (Ag). It relates to a copper solder alloy exhibiting the same or better welding properties.
냉난방장치 등을 비롯한 다양한 산업분야에서 금속부재들 사이의 접합에 은납땝이 오래전부터 사용되어 왔다. 예컨대 전형적인 냉난방장치나 냉장설비의 배관설비 등에는 적게는 수십에서 많게는 수백 개의 납땜결합부가 형성되어 있다. Silver soldering has been used for a long time in joining metal members in various industrial fields including air conditioning and heating. For example, in typical air-conditioning and refrigeration piping, at least tens to hundreds of solder joints are formed.
한편, 납땜은 동관에 동관부품 또는 황동부품들을 결합하는데 일반적으로 사용되고 있는데, 이는 작업온도에 따라 브레이징(경납땜)과 솔더링(연납땜)으로 구분된다. 특히 브레이징은 약600~900의 작업온도에서 접합부의 모재를 녹이지 않으면서 금속을 맞붙이는 방법으로, 두 접합대상 금속부재들 사이에 강하고 틈이 없는 용착결합을 형성하는 접합 방법으로 알려져 있다. 따라서, 브레이징은 동종 또는 유사한 금속, 이종 금속 사이의 접합, 굵은 부분과 가는 부분의 접합이나 융점이 크게 다른 이종 금속들 간의 접합에 다양하게 사용되어 오고 있다.Soldering, on the other hand, is commonly used to join copper tubes or brass parts to copper tubes, which are classified into brazing (brazing) and soldering (brazing) depending on the working temperature. In particular, brazing is a method of joining metals without melting the base metal of the joint at a working temperature of about 600 to 900, and is known as a joining method of forming a strong, gapless welding bond between two joining metal members. Accordingly, brazing has been used in various ways for joining homogeneous or similar metals, dissimilar metals, joining coarse and thin portions, or dissimilar metals with significantly different melting points.
특히, 황동재의 용접에 있어서는 작업온도가 높아지거나 작업시간이 길어지게 되면 황동표면에서 탈아연 현상이 발생하게 되고, 이로 인해 스케일이 형성될 수 있다. 이렇게 형성된 스케일은 용접재의 원활한 흐름을 방해하기 때문에, 플럭스 보조제(예컨대, 가스 플럭스, 염화물, 불화물, 붕소화합물 등)를 사용하여 용접중에 산화물을 제거해야 하는 문제가 있었다.In particular, in the welding of brass material, if the working temperature increases or the working time becomes long, de-zinc phenomenon occurs on the surface of the brass, which may result in scale. Since the scale thus formed prevents the smooth flow of the welding material, there is a problem in that oxides need to be removed during welding using flux aids (eg, gas fluxes, chlorides, fluorides, boron compounds, etc.).
현재는 이러한 문제를 해결하기 위한 합금성분으로 브래이징재에 은(Ag)이 불가피하게 사용되고 있다. 특히 배관용접 분야의 경우에는 황동부속의 용접시에 용접재로서 0.5~30 wt%의 은(Ag)을 함유한 것이 주로 사용되고 있는데, 이와 같이 은(Ag)을 첨가하는 이유는 융점을 낮추면서 황동표면에서의 흐름성(flowability)과 젖음성(wetability) 및 접착성을 향상시키기 위함이다.Currently, silver (Ag) is inevitably used in a brazing material as an alloying component to solve this problem. Especially in the pipe welding field, 0.5 ~ 30 wt% of silver (Ag) is mainly used as a welding material during the welding of brass parts. The reason for adding silver (Ag) in this way is to lower the melting point of the brass. This is to improve the flowability (wetability) and adhesion on the surface.
그러나 은(Ag)은 고가의 귀금속으로서, 향후 전자산업의 발전추이 등을 고려할 때 그 가격은 계속하여 상승할 것으로 예상되고 있다. 따라서 경제적인 측면에서는 고가의 은(Ag)을 전혀 사용하지 않거나 또는 은(Ag) 함량을 최소화할 필요성이 있으며, 용접성의 측면에서는 인동땜납 합금의 흐름성 및 젖음성이 개선된 인동땜납 합금의 개발이 요구되어 왔다.However, silver (Ag) is an expensive precious metal, and the price is expected to continue to increase in consideration of the development trend of the electronic industry. Therefore, it is necessary to minimize the use of expensive silver (Ag) or minimize the content of silver (Ag) in terms of economics, and in view of weldability, development of a copper solder alloy with improved flowability and wettability of the copper solder alloy is required. Has been required.
본 발명은 종래 인동땜납 합금에서 지적되고 있는 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 아예 은(Ag)을 전혀 포함하지 않거나, 보다 적은 함량의 은(Ag)을 포함하여 경제성이 있으면서도 종래의 은(Ag)을 포함하는 인동땜납 합금과 동일하거나 더 우수한 용접성과 물성을 나타내는 인동땜납 합금을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to solve the above problems pointed out in the conventional copper solder alloy, it does not contain any silver (Ag) at all, or contains a smaller amount of silver (Ag), while having economical and conventional silver (Ag) An object of the present invention is to provide a copper solder alloy exhibiting the same or better weldability and physical properties as a copper solder alloy containing a).
본 발명에 의한 인동땜납 합금은 기존 인동합금에 Te: 0.000007~0.007 wt%, In: 0.01~3.0 wt% 및 Pd: 0.001~1.0 wt%로 구성된 제1그룹으로부터 선택된 1종 이상의 원소 및 P: 5.0~7.5 wt%을 포함하며, 잔부는 Cu로 이루어진 것을 특징으로 한다.The phosphorus solder alloy according to the present invention comprises at least one element selected from the first group consisting of Te: 0.000007 to 0.007 wt%, In: 0.01 to 3.0 wt%, and Pd: 0.001 to 1.0 wt% on the existing phosphorus alloy and P: 5.0 It includes ~ 7.5 wt%, the balance is characterized by consisting of Cu.
본 발명에 의한 다른 실시예로서의 브레이징 합근은 Ag: 0.5~15.0 wt%, Sn: 0.5~5.0 wt%, In: 0.01~3.0 wt%, Pd: 0.001~1.0 wt% 및 Se 0.001~3.0 wt%로 구성된 제2그룹에서 선택된 1종이상의 원소를 추가로 포함하되, 제1그룹과 제2그룹에서 선택된 원소가 서로 상이한 것을 특징으로 한다.As another embodiment of the present invention, the brazing joint is composed of Ag: 0.5-15.0 wt%, Sn: 0.5-5.0 wt%, In: 0.01-3.0 wt%, Pd: 0.001-1.0 wt% and Se 0.001-3.0 wt% At least one element selected from the second group may be further included, and the elements selected from the first group and the second group may be different from each other.
본 발명에 따른 인동땜납 합금은 은(Ag)을 전혀 포함하지 않거나 기존의 은(Ag)을 포함하는 인동땜납 합금에 비하여 은(Ag) 함량을 낮춤으로써, 인동땜납 합금재 제조비용을 낮추면서도 기존의 은함유 인동땜납 합금과 동등하거나 더 우수한 흐름성 및 젖음성 등의 용접특성을 나타낸다.The phosphorus solder alloy according to the present invention does not contain any silver (Ag) or by lowering the silver (Ag) content as compared to the phosphorus solder alloy containing silver (Ag), while lowering the manufacturing cost of the phosphorus alloy material It shows welding characteristics such as flowability and wettability equivalent to or better than those of silver-containing phosphorus solder alloys.
특히, 본 발명의 일실시예는 인동땜납 합금에 텔루르(Te)를 특성원소로 첨가하여, 용접시 은의 특성을 대신하는 첨가원소로 인동 용해시 용동속의 잔류 산소, 수소 등의 함량을 최소로 하며 용접후 인동의 응고조직을 미세화하여 기계적특성 및 용접특성 (흐름성, 젖음성 및 확산성)을 향상시킨 첨가원소입니다. 또한 인동땜납합금재에 존재하는 텔루르(Te)로 인하여 주조 빌렛의 선재압출시 압출압력이 감소하며, 나아가 선재의 연신률과 저온특성이 향상돼는 효과도 발휘한다. Particularly, one embodiment of the present invention is to add tellurium (Te) as a characteristic element to the copper solder alloy, to minimize the content of residual oxygen, hydrogen, etc. in the flux when dissolving the phosphor as an additive element in place of the silver characteristics during welding It is an additive element that refines the solidification structure of phosphorus after welding to improve mechanical properties and welding properties (flow, wettability and diffusion). In addition, due to the tellurium (Te) present in the copper solder alloy, the extrusion pressure during wire extrusion of the cast billet is reduced, and also the effect of improving the elongation and low temperature characteristics of the wire.
도 1은 실시예 1에 의한 인동땜납 합금재를 이용하여 용접한 사진,
도 2는 실시예 2에 의한 인동땜납 합금재를 이용하여 용접한 사진,
도 3은 실시예 3에 의한 인동땜납 합금재를 이용하여 용접한 사진,
도 4는 비교예에 의한 인동땜납 합금재를 이용하여 용접한 사진,
도 5는 실시예 4 내지 6과 비교예에 의한 인동땜납 합금재의 용접성을 보여주는 사진,
도 6은 본 발명에 의한 인동땜납 합금재를 이용한 전기접점 용접후의 사진이다. 1 is a photograph welded using a copper solder alloy material according to Example 1,
2 is a photograph welded using a copper solder alloy material according to Example 2,
3 is a photograph welded using the copper solder alloy material according to Example 3,
4 is a photograph welded using a copper solder alloy material according to a comparative example,
5 is a photograph showing the weldability of the copper solder alloy material according to Examples 4 to 6 and Comparative Examples,
6 is a photograph after electric contact welding using a copper solder alloy material according to the present invention.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예로 한정되는 것으로 해석돼서는 안 된다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described. Embodiments of the invention may be modified in many different forms, the scope of the invention should not be construed as limited to the embodiments described below. The embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art.
본 발명의 일 실시예에 따른 인동땜납 합금은 구리(Cu)를 주성분으로 하고, 여기에 Te, In 및 Pd로 구성된 제1그룹으로부터 선택된 1종 이상의 원소 및 P를 포함한다. 구체적으로, Cu-P-Te, Cu-P-In, Cu-P-Pd 뿐만 아니라, Cu-P-Te-In, Cu-P-Te-Pd, Cu-P-In-Pd, Cu-P-Te-In-Pd 등을 들 수 있다. 이하 각 합금성분의 역할과 성분한정 이유를 밝히면 다음과 같다.
The copper solder alloy according to an embodiment of the present invention has copper (Cu) as a main component, and includes at least one element selected from the first group consisting of Te, In, and Pd, and P. Specifically, Cu-P-Te, Cu-P-In, Cu-P-Pd, as well as Cu-P-Te-In, Cu-P-Te-Pd, Cu-P-In-Pd, Cu-P -Te-In-Pd etc. are mentioned. Hereinafter, the role of each alloy component and the reason for component limitation are as follows.
인(P)은 활성이 매우 강한 금속 성분으로서, 구리(Cu)의 액상선을 715~800까지 현저히 떨어뜨리는 역할을 한다. 또한 인(P)은 구리(Cu) 표면의 산화물과 쉽게 결합하여 셀프 플럭스 기능을 수행한다.Phosphorus (P) is a highly active metal component, and serves to significantly drop the liquidus line of copper (Cu) to 715 to 800. In addition, phosphorus (P) easily bonds with an oxide on the surface of copper (Cu) to perform a self flux function.
본 발명에 따른 인동땜납 합금의 인(P) 함량은 5.0~7.5 wt% 이다. 인(P) 함량이 5.0 wt% 미만인 경우에는 플럭스 기능이 미약하며, 7.5wt%를 초과하는 경우에는 취성을 유발하므로 상기 범위 내로 유지하여야 한다.
Phosphorus (P) content of the copper solder alloy according to the present invention is 5.0 ~ 7.5 wt%. When the phosphorus (P) content is less than 5.0 wt%, the flux function is weak, and when the phosphorus (P) content exceeds 7.5wt%, brittleness is caused, so it must be kept within the above range.
또한 본 발명에 의한 인동땜납 합금은 제1그룹으로부터 선택된 1종 이상의 원소를 포함한다. 본 발명에서의 제1그룹이라 함은 Te, In 및 Pd로 구성된 그룹을 의미하며, 이는 흐름성과 젖음성을 개선하는 역할을 한다.In addition, the phosphorus solder alloy according to the present invention contains at least one element selected from the first group. The first group in the present invention means a group consisting of Te, In, and Pd, which serves to improve flow and wettability.
텔루르(Te)는 용해시 합금 내의 잔류 산소화합물, 수소화합물 등의 불순물을 제거하는 효과가 있으며, 용접시 구리(Cu)와 황동 표면에서 안정적으로 확산되는 효과가 있다. 또한 텔루르는 전도성, 인성, 흐름성, 젖음성을 향상시킨다. Tellurium (Te) has the effect of removing impurities such as residual oxygen compounds, hydrogen compounds in the alloy when dissolved, and has the effect of stably diffused on the surface of copper (Cu) and brass during welding. Tellurium also improves conductivity, toughness, flow and wetting.
본 발명에 따른 인동땜납 합금의 텔루르(Te) 함량은 0.000007 ~ 0.007 wt% 이고, 바람직하게는 0.000007 ~ 0.0007wt%이다. 텔루르(Te)는 미량만 첨가되어도 도전성, 인성, 흐름성을 개선하는 것은 물론 열간압출시의 압출저항을 10 ~ 20% 정도 낮추어주지만, 0.5wt%를 초과하는 경우에는 일반적인 산소토치 용접시에 화염내의 여분의 산소와 반응하여 기포가 심하게 발생하기 때문에 오히려 용접성이 저하키기 때문에 그 상한치를 0.5wt%로 정하였다. 다만, 텔루르(Te)함량이 0.1wt%를 초과하는 경우에는 가스플럭스 토치에서 작업이 가능하다. 또한 미량의 텔루르(Te)를 첨가하는 것만으로 선재의 연신율이 5 ~ 8% 정도 개선됨을 확인하였다.
The tellurium (Te) content of the phosphorus solder alloy according to the present invention is 0.000007 to 0.007 wt%, preferably 0.000007 to 0.0007 wt%. Tellurium (Te) not only improves conductivity, toughness and flowability but also lowers the extrusion resistance during hot extrusion by about 10 to 20% even when only a small amount is added. Since the bubble is severely generated by reacting with the excess oxygen inside, the weldability is lowered, so the upper limit is set to 0.5 wt%. However, if the tellurium content exceeds 0.1wt%, the gas flux torch can be used. In addition, only by adding a small amount of tellurium (Te) it was confirmed that the elongation of the wire rod improved by 5 ~ 8%.
인듐(In)은 인동땜납 합금의 융점을 낮추고, 흐름성 및 젖음성을 개선하며, 내부 인성을 증가시키는 합금 성분이다.Indium (In) is an alloy component that lowers the melting point of the copper solder alloy, improves flowability and wettability, and increases internal toughness.
본 발명에 따른 인동땜납 합금의 인듐(In) 함량은 0.01~3.0 wt% 이다. 인듐(In) 함량이 0.01wt% 미만인 경우에는 흐름성의 개선효과가 미약하며, 3.0wt%를 초과하는 경우에는 인듐 산화피막이 형성되어 용접시의 흐름성 저하가 초래된다.
Indium (In) content of the copper solder alloy according to the present invention is 0.01 ~ 3.0 wt%. If the indium (In) content is less than 0.01wt%, the effect of improving flowability is insignificant, and if it exceeds 3.0wt%, an indium oxide film is formed, resulting in a decrease in flowability during welding.
팔라듐(Pd)은 이종금속간 흐름성 및 젖음성을 높여주는 역할을 한다.Palladium (Pd) serves to increase the flowability and wettability between dissimilar metals.
특히 기존 전기단자 접합시 Ag-Ni, Ag-W, Ag-CdO 등의 접점소재의 용접시에 사용될 수 있다. 팔라듐(Pd)의 함량은 0.1 ~ 3wt%이다. 팔라듐(Pd) 함량이 0.1wt% 미만이면 흐름성 및 젖음성등의 용접특성에 문제가 있고, 3% wt% 초과하면 융점이 높아져 흐름성과 계면성이 저하되는 문제가 있다.
In particular, it can be used when welding the contact materials such as Ag-Ni, Ag-W, Ag-CdO when the existing electrical terminals are bonded. The content of palladium (Pd) is 0.1 to 3 wt%. If the palladium (Pd) content is less than 0.1wt%, there is a problem in welding characteristics such as flowability and wettability, and if it exceeds 3% wt%, there is a problem in that the melting point is increased and the flowability and interfacial properties are lowered.
본 발명의 다른 실시예에 따른 인동땜납 합금은 전술한 구리(Cu), 인(P), 제1그룹에서 선택된 1종 이상의 원소로 이루어진 인동땜납 합금에, 제2그룹에서 선택된 1종 이상의 원소를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에서의 제2그룹이라 함은 은(Ag), 주석(Sn), 인듐(In), 팔라듐(Pd) 및 셀레늄(Se)으로 구성된 그룹을 의미하며, 제1그룹과 제2그룹에서 선택된 원소은 서로 상이하여야 한다.
The copper solder alloy according to another embodiment of the present invention is a copper solder alloy composed of copper (Cu), phosphorus (P), and at least one element selected from the first group, and at least one element selected from the second group. It further comprises. The second group in the present invention means a group consisting of silver (Ag), tin (Sn), indium (In), palladium (Pd) and selenium (Se), and selected from the first group and the second group The elements must be different from each other.
은(Ag)은 인동땜납 합금 원소 중에서 가장 유용하고 중요한 원소로서 융점을 낮추고, 젖음성, 확산성 등을 향상시킨다. 은(Ag) 자체로는 내식성, 전기전도도, 열전도도 등이 우수하며 다른 원소와 결합하면 인장강도가 향상되는 특징이 있다. 또한 은(Ag) 합금은 용융상태에서 침투력이 우수하기 때문에 인성이 우수한 접합면을 얻을 수 있다. 다만, 비용적인 문제가 있기 때문에 기존의 인동땜납 합금재의 경우 통상적으로 은(Ag) 함량을 0.5~30 wt% 정도로 유지하고 있다.Silver (Ag) is the most useful and important element among the phosphorus solder alloy elements to lower the melting point and improve the wettability, the diffusibility, and the like. Silver (Ag) itself is excellent in corrosion resistance, electrical conductivity, thermal conductivity, and has a feature of improving the tensile strength when combined with other elements. In addition, since the silver (Ag) alloy has excellent penetration in the molten state, a joint surface excellent in toughness can be obtained. However, due to the cost problem, the conventional copper solder alloy material generally maintains about 0.5 to 30 wt% of silver (Ag) content.
본 발명에 따른 인동땜납 합금의 은(Ag) 함량은 0.5~15.0 wt% 이다. 은(Ag)함량이 0.5 wt% 미만인 경우에는 흐름성 및 용접성 등의 개선 효과가 거의 나타나지 않으며, 15.0 wt%를 첨가하였을 경우에는 통상적으로 30 wt%의 은(Ag)을 함유한 용접재와 동일한 특성을 보이기 있기 때문에 은 함량의 최대치를 15.0wt%로 하였다.
Silver (Ag) content of the phosphorus solder alloy according to the present invention is 0.5 ~ 15.0 wt%. When the silver (Ag) content is less than 0.5 wt%, the improvement effect of flowability and weldability is hardly exhibited, and when 15.0 wt% is added, it is generally the same as the welding material containing 30 wt% silver (Ag). In order to show the characteristic, the maximum content of silver was made into 15.0 wt%.
주석(Sn)은 융점이 매우 낮아, 인동땜납 합금의 융점을 저하시키는 첨가원소이다. 또한 용융 인동땜납 합금의 유동도, 젖음성, 침투력 등을 향상시킨다.Tin (Sn) has an extremely low melting point and is an additive element that lowers the melting point of the copper solder alloy. It also improves the flowability, wettability, penetration, etc. of the molten copper solder alloy.
본 발명에 따른 인동땜납 합금의 주석(Sn) 함량은 0.5~7.0 wt% 이다. 주석(Sn)함량이 0.5 wt% 미만인 경우에는 흐름성 및 용접성 등의 개선 효과가 거의 나타나지 않으며, 7.0 wt%를 초과하는 경우에는 저온 취성이 유발되는 문제점이 있다.
Tin (Sn) content of the phosphorus solder alloy according to the present invention is 0.5 ~ 7.0 wt%. When the tin (Sn) content is less than 0.5 wt%, there is little improvement effect such as flowability and weldability, and when it exceeds 7.0 wt%, low temperature brittleness is caused.
셀레늄(Se)은 용접성의 향상을 위하여 첨가하는 합금 원소로서, 셀레늄(Se)은 황동표면에서 침투확산이 매우 빠른 원소이기 때문에 용접시에 용접재를 단시간 내에 확산시키는 역할을 한다.Selenium (Se) is an alloying element added to improve weldability. Since selenium (Se) is an element that has a very fast penetration diffusion on the brass surface, it serves to diffuse the welding material in a short time during welding.
본 발명에 따른 인동땜납 합금의 셀레늄(Se) 함량은 0.0001~3.0 wt% 이다. 셀레늄(Se) 함량이 0.0001wt% 미만인 경우에는 용접성의 향상이 미약하며, 3.0 wt%를 초과하는 경우에는 셀레늄(Se)의 낮은 비등점으로 인하여 기포 발생이 심해짐과 동시에 인산화물과 화합물을 형성하여 표면에 잔류물을 발생시키는 것으로 관찰되었다.
Selenium (Se) content of the phosphorus solder alloy according to the present invention is 0.0001 ~ 3.0 wt%. If selenium (Se) content is less than 0.0001wt%, the improvement of weldability is insignificant. If it exceeds 3.0 wt%, due to the low boiling point of selenium (Se), bubbles are increased and phosphate and compounds are formed. It was observed to generate a residue on the surface.
마지막으로, 구리(Cu)는 인동땜납 합금에 있어서 은(Ag)과 유사한 유용한 특징을 갖는 원소이다. 연성, 열전도성, 도전성, 내식성, 강한 침투력 등 많은 장점이 있다. Finally, copper (Cu) is an element with useful properties similar to silver (Ag) in phosphorus solder alloys. There are many advantages such as ductility, thermal conductivity, conductivity, corrosion resistance, and strong penetration.
본 발명에 따른 인동땜납 합금은 상기 합금성분을 제외한 잔부로서 구리(Cu)를 포함한다.The copper solder alloy according to the present invention contains copper (Cu) as the remainder except for the alloying component.
특히, 본 발명에서는 소량의 텔루르(Te)를 첨가함으로써, 인동땜납 합금의 수소 및 산소의 함량을 무산소동(ofc)수준까지 낮출 수 있어 용접성, 작업성을 극대화 할 수 있는 제품을 개발하게 되었다. 또한 텔루르(Te)첨가시 주조빌렛의 선재압출시 압출압력이 감소하며, 선재의 연신률이 개선됨은 물론 압출시 압출속도를 10~20%까지 높일 수 있어 생산성을 높이는 효과를 보았다.
In particular, in the present invention, by adding a small amount of tellurium (Te), it is possible to reduce the content of hydrogen and oxygen in the copper solder alloy to the level of oxygen-free copper (ofc) to develop a product that can maximize the weldability, workability. In addition, the extrusion pressure decreases when wire casting of the cast billet is added during the addition of tellurium (Te), the elongation of the wire is improved, and the extrusion speed during extrusion can be increased by 10 to 20%, thereby improving productivity.
실시예와 비교예
Examples and Comparative Examples
1. 황동부속과 동관의 용접시험
1. Welding test of brass parts and copper pipe
표 1의 조성을 가지는 인동땜납 합금재를 만들어서 황동부속과 동관의 용접시험을 실시하였다.A copper solder alloy material having the composition shown in Table 1 was made and welded to brass parts and copper tubes.
(BCUP-3)Comparative Example
(BCUP-3)
단위 : wt%
Unit: wt%
도 1은 실시예 1에 의한 인동땜납 합금재를 이용하여 용접한 사진이고, 도 2는 실시예 2에 의한 인동땜납 합금재를 이용하여 용접한 사진, 도 3은 실시예 3에 의한 인동땜납 합금재를 이용하여 용접한 사진, 도 4는 비교예에 의한 인동땜납 합금재를 이용하여 용접한 사진이다. 도 1 내지 도 4에서 보는 바와같이, 은을 포함하지 않은 본 발명에 의한 인동땜납 합금재를 이용한 용접후의 사진과 도 4와 같이 은을 포함한 인동땜납 합금재를 이용한 용접후 사진을 보면 본 발명에 의한 인동땜납 합금재의 용접성이 은을 포함한 인동땜납 합금재의 용접성과 차이가 없음을 알 수 있다.
1 is a photograph welded using the phosphorus solder alloy material according to Example 1, Figure 2 is a photograph welded using the phosphorus solder alloy material according to Example 2, Figure 3 is a phosphorus solder alloy according to Example 3 Photo welded using ash, Figure 4 is a photograph welded using a copper solder alloy material according to a comparative example. As shown in Figures 1 to 4, the photograph after welding using the copper solder alloy material according to the present invention does not contain silver and the post-welding photograph using the copper solder alloy material containing silver as shown in FIG. It can be seen that the weldability of the copper solder alloy material by the metal is not different from the weldability of the copper solder alloy material containing silver.
2. 황동판재 표면에서의 BCUP-3와 용접성 비교시험
2. Comparison test of BCUP-3 and weldability on brass plate surface
황동판재 표면에 표 2의 조성을 가지는 인동땜납 합금재를 이용하여 용접성을 비교하였다. 여기서 가열은 가스 플럭스 첨가 가스 토치로 작업온도 800도에서 30초간 실시하고 그 형상을 비교하였다.Weldability was compared by using a copper solder alloy material having the composition shown in Table 2 on the surface of the brass plate. The heating was performed for 30 seconds at a working temperature of 800 degrees with a gas flux-added gas torch and the shapes thereof were compared.
(BCUP-3)Comparative Example
(BCUP-3)
단위 : wt%
Unit: wt%
도 5는 실시예 4 내지 6과 비교예에 의한 인동땜납 합금재의 용접성을 보여주는 사진이다. 도 5에서 '1'은 비교예, '2'는 실시예 4, '3'은 실시예 5, '4'는 실시예 6을 각각 의미한다. 도 5에서 보는 바와 같이, 본 발명에 의한 실시예 4 내지 6과 비교예를 비교하여 살펴보면, 실시예 4 내지 6과 비교예는 그 용접성에 있어서 차이가 없음을 알 수 있다.
5 is a photograph showing the weldability of the copper solder alloy material according to Examples 4 to 6 and Comparative Examples. In FIG. 5, '1' means Comparative Example, '2' means Example 4, '3' means Example 5, and '4' means Example 6. As shown in FIG. 5, when comparing Examples 4 to 6 and Comparative Examples according to the present invention, it can be seen that Examples 4 to 6 and Comparative Examples have no difference in weldability.
3. 전기 접점 용접성 시험
3. Electrical contact weldability test
실시예 6의 인동땜납 합금재를 이용하여 전기접점 용접시험을 하였다. 도 6은 본 발명에 의한 인동땜납 합금재를 이용한 전기접점 용접후의 사진이다. 도 6에서 (a)는 황동단자대와 Ag-CdO 접점의 용접사진이고, (b)는 동단자대와 Ag-Ni 접점의 용접사진이다. 도 6에서 보는 바와 같이, 본 발명에 의한 인동땜납 합금재를 이용하여 전기접점을 용접하더라고, 용접된 상태가 양호함을 알 수 있다.
The electrical contact welding test was done using the copper solder alloy material of Example 6. 6 is a photograph after electric contact welding using a copper solder alloy material according to the present invention. In Figure 6 (a) is a welding picture of the brass terminal block and Ag-CdO contact, (b) is a welding picture of the copper terminal block and Ag-Ni contact. As shown in Fig. 6, even when the electrical contact is welded using the copper solder alloy material according to the present invention, it can be seen that the welded state is good.
4. 기밀성 시험
4. Leakage test
기밀성 시험은 각 부분을 밀봉한 뒤 각 배관들의 사용압력을 고려하여 에어컨 배관은 80Kg/Cm2, 보일러배관은 50Kg/Cm2의 압력으로 수 공급기를 이용하여 수압시험을 실시하였다. 그 결과 모든 시편에서 누수가 발생하지 않았다.
Airtightness test is then sealed to the parts in consideration of the operating pressure of each of the air conditioning piping is piping 80Kg / Cm 2, boiler tubing was subjected to a hydraulic test by using a number of feeder at a pressure of 50Kg / Cm 2. As a result, no leakage occurred in all specimens.
Claims (2)
Ag: 0.5~15.0 wt%,Sn0.5~5wt%, In: 0.01~3.0 wt%, Pd: 0.00~0.00 wt% 및 Se 0.001~3.0 wt%로 구성된 제2그룹에서 선택된 1종이상의 원소를 추가로 포함하되, 제1그룹과 제2그룹에서 선택된 원소가 서로 상이한 것을 특징으로 하는 인동땜납 합금.The method of claim 1,
Ag: 0.5-15.0 wt%, Sn 0.5-5 wt%, In: 0.01-3.0 wt%, Pd: 0.00-0.00 wt% and Se 0.001-3.0 wt% added at least one element selected from the second group The copper solder alloy, characterized in that the element selected from the first group and the second group are different from each other.
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Patent Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
| JPS6313691A (en) | 1986-07-03 | 1988-01-20 | Ishifuku Kinzoku Kogyo Kk | Silver brazing filler metal |
| JPS6397394A (en) | 1986-10-13 | 1988-04-28 | Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk | Silver brazing filler metal |
| JPS63313693A (en) | 1987-06-12 | 1988-12-21 | Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk | Silver alloy filler metal for brazing |
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