专利名称：一种用于焊接的环保锡锌锰合金棒及其制备方法
技术领域：
本发明涉及合金棒材领域，具体涉及ー种用于焊接的环保锡锌锰合金棒及其制备方法。
背景技术：
市场上现有的焊接材料一般为两种ー种为锡银铜合金，另ー种为锡铅合金。随着ROHS在电子エ业中的禁铅指令的政策实施，含铅的锡焊材料已经不能满足高标准的环保要求。而锡银铜合金的应用难点不仅仅是要求焊炉温度比原来铅合金高30°C，而且其成本也比锡铅合金高25%，更重要的是此温度的提高会大大降低暴露元器件的稳定性。因此，锡锌合金被进ー步研究。但是，锌的氧化阻止了这种合金的应用。·
发明内容
本发明的目的在于提供ー种用于焊接的环保锡锌锰合金棒及其制备方法。为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下ー种用于焊接的环保锡锌锰合金棒，由以下组分组成占合金棒总重量68-70%的锡，占合金棒总重量28-30%的锌，占合金棒总重量1-2. 5%的锰。在本发明的一实施例中，用于焊接的环保锡锌锰合金棒可以由以下组分组成占合金棒总重量69%的锡，占合金棒总重量29%的锌，占合金棒总重量2%的锰。在本发明的另ー实施例中，用于焊接的环保锡锌锰合金棒可以由以下组分组成占合金棒总重量68%的锡，占合金棒总重量28%的锌，占合金棒总重量1%的锰。在本发明的又一实施例中，用于焊接的环保锡锌锰合金棒可以由以下组分组成占合金棒总重量70%的锡，占合金棒总重量30%的锌，占合金棒总重量2. 5%的锰。ー种用于焊接的环保锡锌锰合金棒的制备方法，包括以下步骤I)按照配比将锡、锌置于エ频电炉内，加热至600°C _680°C完全熔化后保温至5500C ;同时将锰单独置于干锅炉内，加热至1280°C -1300°C使其完全熔化。2)将完全熔化的液态锰均匀添加到正在保温的锡锌液态合金中并充分搅拌，表面覆盖石墨粉以防止其氧化；3)保温40-45分钟后，升温至1350°C，并开启エ频电炉的振动装置，采用水平连铸方法铸造成实心合金棒材；4)将步骤3)得到的合金棒的一端制成拉拔段；5)将步骤4)得到的合金棒进行剥皮；6)将步骤5)得到的合金棒拉伸为成品规格。在本发明的实施例中，步骤2)中，可以用特制石墨工具对完全熔化的液态合金进行搅拌。在本发明的实施例中，步骤2)中的石墨粉可以为高纯度鳞片状石墨粉，覆盖厚度可以为30_35mm。
在本发明的实施例中，步骤5)中，可以采用高精度钨钢薄皮模对合金棒进行剥皮。本发明公开的用于焊接的环保锡锌锰铜合金棒在保证原有传统焊接材料性能的同时，将铅元素取代，满足了 ROHS要求；此外，添加的锰元素达到了阻止锌的氧化的目的，而且在大大降低了材料成本的同时还提高了焊接载体的稳定性。
具体实施例方式以下结合实施例对本发明作进ー步说明，但并非限制本发明的应用范围。实施例I用于焊接的环保锡锌锰合金棒，由以下组分组成占合金棒总重量69%的錫，占合金棒总重量29%的锌，占合金棒总重量2%的锰。
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上述用于焊接的环保锡锌锰合金棒由以下步骤制得步骤一按照配比将锡、锌置于エ频电炉内，加热至600°C _680°C完全熔化后保温至550°C ;同时将锰单独置于干锅炉内，加热至1280°C -1300°C使其完全熔化。步骤ニ 将完全熔化的液态锰均匀添加到正在保温的锡锌液态合金中并充分搅拌，表面覆盖石墨粉以防止其氧化，厚度约为30-35_。步骤三保温时间40-45分钟后，重新升温至1350°C，并开启エ频电炉的振动装置，振动频率为I次/秒。采用水平连铸方法铸造成外径为25_，长度为1500_的实心合金棒材。步骤四用制头机将合金棒的一端制成长度为100mm,直径为15mm的拉拔段。步骤五用高精度钨钢薄皮模将合金棒剥皮一次至21mm。步骤六用成品模将合金棒多次拉伸为8mm,公差为+/-0. 05mm,长度定尺为1000mm,公差为 +l/_0mm。步骤七包装并入库。实施例2用于焊接的环保锡锌锰合金棒，由以下组分组成占合金棒总重量68%的錫，占合金棒总重量28%的锌，占合金棒总重量1%的锰。上述用于焊接的环保锡锌锰合金棒成品通过与实施例I相同的方法得到。实施例3用于焊接的环保锡锌锰合金棒，由以下组分组成占合金棒总重量70%的錫，占合金棒总重量30%的锌，占合金棒总重量2. 5%的锰。上述用于焊接的环保锡锌锰合金棒成品通过与实施例I相同的方法得到。比较例I锡银铜合金棒由以下组分组成占合金棒总量96. 5%的錫，占合金棒总量3. 0%的银，占合金棒总量0. 5%的铜。上述锡银铜合金棒采用本领域公知的方法得到。比较例2锡铅合金棒由以下组分组成占合金棒总量63%的錫，占合金棒总量37%的铅。上述锡铅合金棒采用本领域公知的方法得到。本发明的用于焊接的环保锡锌锰合金棒以及锡银铜合金棒和锡铅合金棒的机械性能如表I所示。表I
权利要求
1.ー种用于焊接的环保锡锌锰合金棒，其特征在于，由以下组分组成占合金棒总重量68-70%的锡，占合金棒总重量28-30%的锌，占合金棒总重量1-2. 5%的锰。
2.根据权利要求I所述的用于焊接的环保锡锌锰合金棒，其特征在于，由以下组分组成占合金棒总重量69%的锡，占合金棒总重量29%的锌，占合金棒总重量2%的锰。
3.根据权利要求I所述的用于焊接的环保锡锌锰合金棒，其特征在于，由以下组分组成占合金棒总重量68%的锡，占合金棒总重量28%的锌，占合金棒总重量1%的锰。
4.根据权利要求I所述的用于焊接的环保锡锌锰合金棒，其特征在于，由以下组分组成占合金棒总重量70%的锡，占合金棒总重量30%的锌，占合金棒总重量2. 5%的锰。
5.一种如权利要求I至4中任一项权利要求所述的用于焊接的环保锡锌锰合金棒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤 1)按照配比将锡、锌置于エ频电炉内，加热至600°C_680°C完全熔化后保温至550°C;同时将锰单独置于干锅炉内，加热至1280°C -1300°C使其完全熔化； 2)将完全熔化的液态锰均匀添加到正在保温的锡锌液态合金中并充分搅拌，表面覆盖石墨粉以防止其氧化； 3)保温40-45分钟后，升温至1350°C，并开启エ频电炉的振动装置，采用水平连铸方法铸造成实心合金棒材； 4)将步骤3)得到的合金棒的一端制成拉拔段； 5)将步骤4)得到的合金棒进行剥皮； 6)将步骤5)得到的合金棒拉伸为成品规格。
6.根据权利要求5所述的用于焊接的环保锡锌锰合金棒的制备方法，其特征在于，步骤2)中，用特制石墨工具对完全熔化的液态合金进行搅拌。
7.根据权利要求6所述的用于焊接的环保锡锌锰合金棒的制备方法，其特征在于，步骤2)中的石墨粉为高纯度鳞片状石墨粉，覆盖厚度为30-35mm。
8.根据权利要求7所述的用于焊接的环保锡锌锰合金棒的制备方法，其特征在于，步骤5)中，采用高精度钨钢薄皮模对合金棒进行剥皮。
全文摘要
本发明涉及一种用于焊接的环保锡锌锰合金棒，由以下组分组成占合金棒总重量68-70%的锡，占合金棒总重量28-30%的锌，占合金棒总重量1-2.5%的锰。本发明还涉及用于焊接的环保锡锌锰合金棒的制备方法。本发明的用于焊接的环保锡锌锰合金棒在保证原有传统焊接材料性能的同时，将铅元素取代，满足了ROHS要求；添加的锰元素，达到了阻止锌的氧化的目的，而且在大大降低了材料成本的同时还提高了焊接载体的稳定性。
文档编号B23K35/26GK102787256SQ20121030834
公开日2012年11月21日 申请日期2012年8月28日 优先权日2012年8月28日
发明者孙飞 申请人:苏州金仓合金新材料有限公司