一种无铅焊接用材料及其制备方法 |
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| 申请号 | CN201710971589.3 | 申请日 | 2017-10-18 | 公开(公告)号 | CN107498211A | 公开(公告)日 | 2017-12-22 |
| 申请人 | 镇江市锶达合金材料有限公司; | 发明人 | 陶纪明; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种无铅 焊接 用材料，包括以下重量份数配比的原料：锑：10％-20％， 铜 ：15％-25％， 银 ：5％-15％， 锡 ：4％-14％，B2O3：3％-13％，锌：3％-13％，干燥剂：2％-12％， 润滑剂 ：4％-14％。本发明提供一种无铅焊接用材料及其制备方法，在制备焊接材料过程中，由于为用到铅元素，从而能够保证所制得的焊接材料中不含铅元素，从而能够对环境不造成污染，由于银、锡和锌三种元素通过严格的配比以及严格的制备方法，能够使三者完美结合，并且铜和锑通过中空处理之后，同样能够完美结合，之后两种产物通过特定的 温度 以及严格的配比，能够完成结合，从而能够 支撑 无铅焊接用材料。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种无铅焊接用材料，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料： |
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| 说明书全文 | 一种无铅焊接用材料及其制备方法技术领域[0001] 本发明涉及焊接材料技术领域，具体为一种无铅焊接用材料及其制备方法。 背景技术[0002] 我国焊接材料行业市场化程度较高，焊材中的普通低档焊条和镀铜焊丝技术含量较低，进入门槛较低，近年来已呈现严重的产能过剩。随着市场竞争日益加剧，行业呈现出规模化、集团化的经营模式，国内一些企业通过低价手段蚕食市场的同时，正加快产品结构调整步伐，以期占领高端市场。 [0003] 我国焊接材料行业的产品仍以手工焊条为主，2008年我国焊条在焊接材料中的比重为48.9％，自动化焊材实芯和药芯焊丝在焊接材料中的比重共为40.5％，与日本、韩国等工业发达国家80％的数值相比，我国自动化程度较高的焊材消耗比重仍然很低。 [0004] 因此，未来中国焊接材料产品的发展战略逐步转移，由自动化程度较高的高效优质产品逐步替代手工型产品，手工焊条产品逐步向高强、高韧、低氢、环保方向发展，以满足不同品种、不同焊接结构和不同服役条件下不同焊接技术要求。 [0005] 现有的焊接材料用途广，并且需求量大，但是现有的焊接材料中含有大量的铅元素，众所周知铅元素在使用过程中，严重对环境造成了污染，为此，无铅焊接用材料的生产迫在眉睫。 发明内容[0006] (一)解决的技术问题 [0007] 针对现有技术的不足，本发明提供了一种无铅焊接用材料及其制备方法，具备无铅等优点，解决了容易对环境造成污染的问题。 [0008] (二)技术方案 [0009] 为实现上述无铅的目的，本发明提供如下技术方案：一种无铅焊接用材料，包括以下重量份数配比的原料： [0010] 锑：10％-20％； [0011] 铜：15％-25％； [0012] 银：5％-15％； [0013] 锡：4％-14％； [0014] B2O3：3％-13％； [0015] 锌：3％-13％； [0016] 干燥剂：2％-12％； [0017] 润滑剂：4％-14％。 [0019] 优选的，所述的一种无铅焊接用材料，包括以下重量份数配比的原料： [0020] 锑：15％； [0021] 铜：20％； [0022] 银：10％； [0023] 锡：9％； [0024] B2O3：8％； [0025] 锌：8％； [0026] 干燥剂：7％； [0027] 润滑剂：9％。 [0028] 优选的，一种无铅焊接用材料的制备方法，包括以下步骤： [0029] 1)制备锡和B2O3的中间合金：首先将4％-14％的纯锡放入坩埚内加热熔化，并且将熔化温度升至500℃-600℃，然后加入4％-14％的纯锌，并且将熔化温度升至400℃-500℃之间，熔化时间为15min-25min，然后制得锡和B2O3的中间合金。 [0030] 2)制备锡和银的中间合金：首先将4％-14％的锡和5％-15％的银放入坩埚中，并将温度升至400℃-500℃，加热时间为10min-20min，制得锡和银的中间合金。 [0031] 3)制备锡、锌和银的中间合金：首先将锡和B2O3的中间合金加入坩埚中，然后加入锡和银的中间合金，将温度升至500℃-600℃之间，然后加温时间为20min-30min，最后制得锡、锌和银的中间合金。 [0032] 4)氩气处理：首先将10％-20％的锑和15％-25％的铜真空封装，真空度在5SPa以下，然后冲入氩气，密封时间为20min-30min之间。 [0033] 5)热处理：首先解开真空封装，将10％-20％的锑和15％-25％的铜取出，放入反应炉中熔炼热处理，热处理温度为600℃-700℃，保温时间为24h，冰水淬火，再真空封装后在150℃-250℃下退火，即可得到SbCuY。 [0034] 6)制备无铅焊接用材料：首先将上述制得的锡、锌和银的中间合金放入坩埚中，与此同时将温度升至200℃-300℃，加热时间为1min-11min之间，然后将得到的SbCuY加入坩埚中，并且将温度升至600℃-700℃之间，然后加入4％-14％的干燥剂，加热时间为5min-15min，然后制得无铅的焊接材料。 [0035] 7)干燥处理：将上述制得的无铅焊接用材料取出，并放置在冷却皿中，然后加入2％-12％的干燥剂，反应时间为4min-14min之间。 [0036] (三)有益效果 [0037] 与现有技术相比，本发明提供了一种无铅焊接用材料及其制备方法，具备以下有益效果： [0038] 1、该无铅焊接用材料及其制备方法，在制备焊接材料过程中，由于为用到铅元素，从而能够保证所制得的焊接材料中不含铅元素，从而能够对环境不造成污染，由于银、锡和锌三种元素通过严格的配比以及严格的制备方法，能够使三者完美结合，并且铜和锑通过中空处理之后，同样能够完美结合，之后两种产物通过特定的温度以及严格的配比，能够完成结合，从而能够支撑无铅焊接用材料。 具体实施方式[0039] 下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0040] 实施例一： [0041] 一种无铅焊接用材料及其制备方法，包括以下步骤： [0042] 1)制备锡和B2O3的中间合金：首先将4％的纯锡放入坩埚内加热熔化，并且将熔化温度升至500℃，然后加入4％的纯锌，并且将熔化温度升至400℃之间，熔化时间为15min，然后制得锡和B2O3的中间合金。 [0043] 2)制备锡和银的中间合金：首先将4％的锡和5％的银放入坩埚中，并将温度升至400℃，加热时间为10min，制得锡和银的中间合金。 [0044] 3)制备锡、锌和银的中间合金：首先将锡和B2O3的中间合金加入坩埚中，然后加入锡和银的中间合金，将温度升至500℃之间，然后加温时间为20min，最后制得锡、锌和银的中间合金。 [0045] 4)氩气处理：首先将10％的锑和15％的铜真空封装，真空度在5SPa以下，然后冲入氩气，密封时间为20min之间。 [0046] 5)热处理：首先解开真空封装，将10％的锑和15％的铜取出，放入反应炉中熔炼热处理，热处理温度为600℃，保温时间为24h，冰水淬火，再真空封装后在150℃下退火，即可得到SbCuY。 [0047] 6)制备无铅焊接用材料：首先将上述制得的锡、锌和银的中间合金放入坩埚中，与此同时将温度升至200℃，加热时间为1min之间，然后将得到的SbCuY加入坩埚中，并且将温度升至600℃之间，然后加入4％的干燥剂，加热时间为5min，然后制得无铅的焊接材料。 [0048] 7)干燥处理：将上述制得的无铅焊接用材料取出，并放置在冷却皿中，然后加入2％的干燥剂，反应时间为4min之间。 [0049] 实施例二： [0050] 一种无铅焊接用材料及其制备方法，包括以下步骤： [0051] 1)制备锡和B2O3的中间合金：首先将5％的纯锡放入坩埚内加热熔化，并且将熔化温度升至510℃，然后加入5％的纯锌，并且将熔化温度升至410℃之间，熔化时间为16min，然后制得锡和B2O3的中间合金。 [0052] 2)制备锡和银的中间合金：首先将5％的锡和6％的银放入坩埚中，并将温度升至420℃，加热时间为12min，制得锡和银的中间合金。 [0053] 3)制备锡、锌和银的中间合金：首先将锡和B2O3的中间合金加入坩埚中，然后加入锡和银的中间合金，将温度升至520℃之间，然后加温时间为22min，最后制得锡、锌和银的中间合金。 [0054] 4)氩气处理：首先将12％的锑和17％的铜真空封装，真空度在5SPa以下，然后冲入氩气，密封时间为22min之间。 [0055] 5)热处理：首先解开真空封装，将12％的锑和17％的铜取出，放入反应炉中熔炼热处理，热处理温度为620℃，保温时间为24h，冰水淬火，再真空封装后在170℃下退火，即可得到SbCuY。 [0056] 6)制备无铅焊接用材料：首先将上述制得的锡、锌和银的中间合金放入坩埚中，与此同时将温度升至220℃，加热时间为3min之间，然后将得到的SbCuY加入坩埚中，并且将温度升至620℃之间，然后加入6％的干燥剂，加热时间为7min，然后制得无铅的焊接材料。 [0057] 7)干燥处理：将上述制得的无铅焊接用材料取出，并放置在冷却皿中，然后加入4％的干燥剂，反应时间为6min之间。 [0058] 实施例三： [0059] 一种无铅焊接用材料及其制备方法，包括以下步骤： [0060] 1)制备锡和B2O3的中间合金：首先将7％的纯锡放入坩埚内加热熔化，并且将熔化温度升至530℃，然后加入7％的纯锌，并且将熔化温度升至430℃之间，熔化时间为18min，然后制得锡和B2O3的中间合金。 [0061] 2)制备锡和银的中间合金：首先将7％的锡和8％的银放入坩埚中，并将温度升至430℃，加热时间为13min，制得锡和银的中间合金。 [0062] 3)制备锡、锌和银的中间合金：首先将锡和B2O3的中间合金加入坩埚中，然后加入锡和银的中间合金，将温度升至530℃之间，然后加温时间为23min，最后制得锡、锌和银的中间合金。 [0063] 4)氩气处理：首先将13％的锑和18％的铜真空封装，真空度在5SPa以下，然后冲入氩气，密封时间为23min之间。 [0064] 5)热处理：首先解开真空封装，将13％的锑和18％的铜取出，放入反应炉中熔炼热处理，热处理温度为630℃，保温时间为24h，冰水淬火，再真空封装后在180℃下退火，即可得到SbCuY。 [0065] 6)制备无铅焊接用材料：首先将上述制得的锡、锌和银的中间合金放入坩埚中，与此同时将温度升至230℃，加热时间为4min之间，然后将得到的SbCuY加入坩埚中，并且将温度升至630℃之间，然后加入7％的干燥剂，加热时间为8min，然后制得无铅的焊接材料。 [0066] 7)干燥处理：将上述制得的无铅焊接用材料取出，并放置在冷却皿中，然后加入5％的干燥剂，反应时间为7min之间。 [0067] 实施例四： [0068] 一种无铅焊接用材料及其制备方法，包括以下步骤： [0069] 1)制备锡和B2O3的中间合金：首先将8％的纯锡放入坩埚内加热熔化，并且将熔化温度升至540℃，然后加入8％的纯锌，并且将熔化温度升至440℃之间，熔化时间为19min，然后制得锡和B2O3的中间合金。 [0070] 2)制备锡和银的中间合金：首先将8％的锡和9％的银放入坩埚中，并将温度升至440℃，加热时间为14min，制得锡和银的中间合金。 [0071] 3)制备锡、锌和银的中间合金：首先将锡和B2O3的中间合金加入坩埚中，然后加入锡和银的中间合金，将温度升至540℃之间，然后加温时间为24min，最后制得锡、锌和银的中间合金。 [0072] 4)氩气处理：首先将14％的锑和19％的铜真空封装，真空度在5SPa以下，然后冲入氩气，密封时间为24min之间。 [0073] 5)热处理：首先解开真空封装，将14％的锑和19％的铜取出，放入反应炉中熔炼热处理，热处理温度为640℃，保温时间为24h，冰水淬火，再真空封装后在190℃下退火，即可得到SbCuY。 [0074] 6)制备无铅焊接用材料：首先将上述制得的锡、锌和银的中间合金放入坩埚中，与此同时将温度升至240℃，加热时间为5min之间，然后将得到的SbCuY加入坩埚中，并且将温度升至640℃之间，然后加入8％的干燥剂，加热时间为9min，然后制得无铅的焊接材料。 [0075] 7)干燥处理：将上述制得的无铅焊接用材料取出，并放置在冷却皿中，然后加入6％的干燥剂，反应时间为8min之间。 [0076] 实施例五： [0077] 一种无铅焊接用材料及其制备方法，包括以下步骤： [0078] 1)制备锡和B2O3的中间合金：首先将9％的纯锡放入坩埚内加热熔化，并且将熔化温度升至550℃，然后加入9％的纯锌，并且将熔化温度升至450℃之间，熔化时间为20min，然后制得锡和B2O3的中间合金。 [0079] 2)制备锡和银的中间合金：首先将9％的锡和10％的银放入坩埚中，并将温度升至450℃，加热时间为15min，制得锡和银的中间合金。 [0080] 3)制备锡、锌和银的中间合金：首先将锡和B2O3的中间合金加入坩埚中，然后加入锡和银的中间合金，将温度升至550℃之间，然后加温时间为25min，最后制得锡、锌和银的中间合金。 [0081] 4)氩气处理：首先将15％的锑和20％的铜真空封装，真空度在5SPa以下，然后冲入氩气，密封时间为25min之间。 [0082] 5)热处理：首先解开真空封装，将15％的锑和20％的铜取出，放入反应炉中熔炼热处理，热处理温度为650℃，保温时间为24h，冰水淬火，再真空封装后在200℃下退火，即可得到SbCuY。 [0083] 6)制备无铅焊接用材料：首先将上述制得的锡、锌和银的中间合金放入坩埚中，与此同时将温度升至250℃，加热时间为6min之间，然后将得到的SbCuY加入坩埚中，并且将温度升至650℃之间，然后加入9％的干燥剂，加热时间为10min，然后制得无铅的焊接材料。 [0084] 7)干燥处理：将上述制得的无铅焊接用材料取出，并放置在冷却皿中，然后加入7％的干燥剂，反应时间为9min之间。 [0085] 实施例六： [0086] 一种无铅焊接用材料及其制备方法，包括以下步骤： [0087] 1)制备锡和B2O3的中间合金：首先将14％的纯锡放入坩埚内加热熔化，并且将熔化温度升至600℃，然后加入14％的纯锌，并且将熔化温度升至500℃之间，熔化时间为25min，然后制得锡和B2O3的中间合金。 [0088] 2)制备锡和银的中间合金：首先将14％的锡和15％的银放入坩埚中，并将温度升至500℃，加热时间为20min，制得锡和银的中间合金。 [0089] 3)制备锡、锌和银的中间合金：首先将锡和B2O3的中间合金加入坩埚中，然后加入锡和银的中间合金，将温度升至600℃之间，然后加温时间为30min，最后制得锡、锌和银的中间合金。 [0090] 4)氩气处理：首先将20％的锑和25％的铜真空封装，真空度在5SPa以下，然后冲入氩气，密封时间为30min之间。 [0091] 5)热处理：首先解开真空封装，将20％的锑和25％的铜取出，放入反应炉中熔炼热处理，热处理温度为700℃，保温时间为24h，冰水淬火，再真空封装后在250℃下退火，即可得到SbCuY。 [0092] 6)制备无铅焊接用材料：首先将上述制得的锡、锌和银的中间合金放入坩埚中，与此同时将温度升至300℃，加热时间为11min之间，然后将得到的SbCuY加入坩埚中，并且将温度升至700℃之间，然后加入14％的干燥剂，加热时间为15min，然后制得无铅的焊接材料。 [0093] 7)干燥处理：将上述制得的无铅焊接用材料取出，并放置在冷却皿中，然后加入12％的干燥剂，反应时间为14min之间。 |
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