用于四通阀高频钎焊的低银钎料的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种适用于四通阀高频钎焊的低银钎料，按质量百分数配比包括1.0%～2.0%的Ag，4.5%～8.0%的P，0.01%～2.5%的Ni，4.0%～9.0%的Sn，0.01%～0.1%的Zr，0.0001%～0.0005%的Li，余量为Cu。本发明采用中频冶炼炉冶炼，镍块、锡锭、用市售的“铜箔”包覆市售的Zr?Cu合金及Li?Cu合金，加入液态Cu?Ag?P三元合金中。浇铸或水平连铸、挤压、拉拔，即得到所需的钎料丝材。将铸锭先挤压成带材，再经粗轧、精轧，可制备成带材（薄带）。钎料润湿性能优良，特别适用于四通阀高频钎焊。
【专利说明】
用于四通阀高频钉焊的低银钉料
技术领域
[0001] 本发明属于金属材料类的焊接材料，具体设及一种适用于四通阀高频针焊的低银 针料。
【背景技术】
[0002] 自RoHS指令正式生效W来，无铅无儒针焊材料的研究和使用越来越多。但是RoHS 指令对"铅黄铜"中含铅量可W允许不超过4%的"豁免"，因此，出于制造业降低成本的考虑， 铅黄铜的使用越来越多，各种铜合金制品基本都是采用铅黄铜，因此，对针料的润湿性能提 出了更高的要求。在四通阀的制造过程中，设及到多个部件的多次针焊。由于"端盖"的高频 针焊时，内部已经安装了塑料部件，如果针焊溫度过高，极易损坏塑料部件，因此，需要将端 盖高频针焊用低银针料的烙化溫度进一步降低，W保证四通阀内部塑料部件的安全。本项 发明"用于四通阀高频针焊的低银针料"，即是在上述技术背景下完成的。
【发明内容】
[0003] 本发明的任务在于提供一种对铅黄铜具有良好的润湿铺展性能、固-液相线溫度 更低、银含量较低，针缝具有优良塑性、强度的可用于四通阀高频针焊的低银针料。
[0004] 为达到上述目的，本发明一种适用于四通阀高频针焊的低银针料，经过优化后确 定的化学成分按质量百分数配比为：1.0%~2.0%的Ag，4.5%~8.0%的P，0.01%~2.5%的Μ， 4.0%~9.0%的Sn，0.01%~0.1%的化，0.0001%~0.0005%的Li，余量为Cu。按成分配比，采用 中频冶炼炉冶炼，儀块、锡锭、用市售的"铜锥"包覆市售的Zr-Cu合金及Li-Cu合金，加入液 态加-4邑斗立元合金中。诱铸或水平连铸、挤压、拉拔，即得到所需的针料丝材。将铸锭先挤 压成带材，再经粗社、精社，可制备成带材(薄带）。针料润湿性能优良，特别适用于四通阀高 频针焊。
[0005] 本发明提供的适用于四通阀高频针焊的低银针料与已有技术相比具有W下技术 效果:具有良好的润湿铺展性能，固相线溫度为610±5°C(考虑了试验误差），液相线溫度为 660 ± 5 °C (考虑了试验误差），针料抗拉强度> 300MPa，针缝抗拉强度> 200MPa。炉中针焊溫 度达到640°C时即已经完全烙化并在针焊部位铺展良好。
【具体实施方式】
[0006] 与W往研究相比，本发明的创造性在于： 1)发现了向低银针料中加入适量Zr、Li元素对低银针料"润湿铺展性能"的影响规律： 即低银针料中"Zr元素"和"Li元素"含量分别在0.01%~0.1%的化、0.0001%~0.0005%的Li 时，对低银针料"润湿铺展性能"具有最佳的影响，低银针料具有最佳的润湿铺展性能。
[0007] 2)研究发现，采用Zr、Li元素作为脱氧剂和晶粒细化剂，除了能够改善低银针料中 的润湿铺展性能之外，它们的"协同作用"可W使低银针料中添加0.01%~2.5%的Ni、4.0%~ 9.0%的Sn时，针料的塑性与强度同时得到提高，从而使得新发明的针料在具有良好的润湿 铺展性能、优良塑性与强度的同时，其固相线溫度较GB/T6418-2008《铜基针料》标准型号的 BCu91PAg针料的固相线溫度降低约35°C(BCu91PAg针料的固相线溫度为643°C，参见GB/ T6418-2008《铜基针料》中的表4)，液相线溫度降低约125°C(BCu91PAg针料的液相线溫度为 788°C，参见GB/T6418-2008《铜基针料》中的表4)。
[000引 3)研究还发现，在本发明中，加入0.0001%~0.0005%的Li时，Li能与Zr产生优良的 "协同作用"，能够提高低银针料在"高频感应"针焊时提高其"自针作用"，大大提高了针料 的流动性，有利于焊工操作。
[0009] 本发明在系统、深入的试验基础上，通过成分优化、确定的银针料成分范围按质量 百分数配比是：1.0%~2.0%的Ag，4.5%~8.0%的P，0.01%~2.5%的Ni，4.0%~9.0%的Sn， 0.01%~0.1%的化，0.0001%~0.0005%的Li，余量为化。在上述成分范围，低银针料具有优良 的润湿铺展性能。由于高频感应针焊无法在不同溫度(主要是针焊部位的溫度无法准确测 量，而炉中针焊时，炉溫可W准确测量和控制），因此，选择溫控精度达到±rc的马弗炉进 行对比试验，发现本发明的针料在640°C~670°C的针焊溫度下，的确比国标型号BCu91PAg 针料具有更加优异的润湿铺展性能。
[0010] 根据本发明的"用于四通阀高频针焊的低银针料"的质量配方比，叙述本发明的具 体实施方式。
[00川实施例1 1.0%的Ag，8.0%的P，0.01%的Ni，9.0%的Sn，0.01%的Zr，0.0005%的Li，余量为Cu。
[0012]由本实施例1所得到的用于四通阀高频针焊的低银针料固相线溫度为610±5°C (考虑了试验误差），液相线溫度为660±5°C(考虑了试验误差），针料抗拉强度>300MPa，针 缝抗拉强度>200MPa。在640°C~670°C的针焊溫度下，无论采用炉中加热方式还是高频感 应针焊方式，均能达到满意效果。
[001引实施例2 2.0%的Ag，4.5%的P，2.5%的Ni，4.0%的Sn，0.1%的Zr，0.0001%的Li，余量为Cu。
[0014]由本实施例2所得到的用于四通阀高频针焊的低银针料固相线溫度为610±5°C (考虑了试验误差），液相线溫度为660±5°C(考虑了试验误差），针料抗拉强度>300MPa，针 缝抗拉强度>200MPa。在640°C~670°C的针焊溫度下，无论采用炉中加热方式还是高频感 应针焊方式，均能达到满意效果。
[001引实施例3 1.5%的Ag，6.0的P，1.0%的Ni，7.0%的Sn，0.05%的Zr，0.0002%的Li，余量为Cu。
[0016] 由本实施例3所得到的用于四通阀高频针焊的低银针料固相线溫度为610±5°C (考虑了试验误差），液相线溫度为660±5°C(考虑了试验误差），针料抗拉强度>300MPa，针 缝抗拉强度>200MPa。在640°C~670°C的针焊溫度下，无论采用炉中加热方式还是高频感 应针焊方式，均能达到满意效果。
[0017] 实施例4 1.8%的Ag，5.5%的P，0.05%的Ni，6.5%的Sn，0.02%的Zr，0.0003%~的Li，余量为Cu。
[0018] 由本实施例4所得到的用于四通阀高频针焊的低银针料固相线溫度为610±5°C (考虑了试验误差），液相线溫度为660±5°C(考虑了试验误差），针料抗拉强度>300MPa，针 缝抗拉强度>200MPa。在640°C~670°C的针焊溫度下，无论采用炉中加热方式还是高频感 应针焊方式，均能达到满意效果。
[0019] 实施例5 1.6%的Ag，7.5%的P，1.2%的Ni，8.5%的Sn，0.06%的Zr，0.0004%的Li，余量为Cu。
[0020] 由本实施例5所得到的用于四通阀高频针焊的低银针料固相线溫度为610±5°C (考虑了试验误差），液相线溫度为660±5°C(考虑了试验误差），针料抗拉强度>300MPa，针 缝抗拉强度>200MPa。在640°C~670°C的针焊溫度下，无论采用炉中加热方式还是高频感 应针焊方式，均能达到满意效果。
[0021] 表1为实施例1、实施例3与现有市售含银2%的B化91PAg针料(GB/T6418-2008《铜基 针料》标准型号)在不同溫度下在模拟试件上的烙化、铺展情况。
[0022] 表 1
【主权项】
1. 一种适用于四通阀高频钎焊的低银钎料，其特征在于，按质量百分数配比是：1.〇%~ 2·0%的Ag，4·5%~8·0%的P，0·01%~2·5%的Ni，4·0%~9·0%的Sn，0·01%~0·1%的Zr，0·0001% ~0.0005%的Li，余量为Cu。
【文档编号】B23K35/30GK105965175SQ201610335809
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年5月20日
【发明人】姚震, 杨金龙, 王水庆
【申请人】浙江新锐焊接科技股份有限公司