技术领域
[0001] 本
发明涉及
真空电子行业中
微波炉
磁控管的封接技术，具体地，涉及一种
二元合金密封焊料丝。
背景技术
[0002] 众所周知，在真空电子行业中，
微波炉磁控管内部的无
氧铜管与无氧铜
叶片之间的密封和
焊接需要使用特制的密封焊料丝，这种密封焊料丝采用铜
银合金，利用铜和银之间良好的结合性能和流散性能，将磁控管内部的无氧铜管与无氧铜叶片之间一步封装，从而可以保证磁控管内部的无氧铜管与无氧铜叶片之间的高
密封性焊接和高
抗拉强度。
[0003] 我国自60年代就开始研制类似的合金产品，并有少量应用，但长期以来，因设备、制程、生产管理以及现场工艺和技术条件等因素的限制，一直未能实现产业化的生产和应用，大多数此类合金产品还需要从日本等国家进口。
[0004] 在这种密封焊料丝的生产过程中，对周边环境及操作人员都有很高的要求，而控制产品的清洁性、流散性和批量的一致性是难点，在大规模生产中，常常因焊料中微量的杂质导致整个磁控管部件报废，经济损失很大。目前，我国也有小批量生产的研究所和企业，但需要多次精选取得优质产品，而次品常常报废，可见损耗很高；并且，多次多批精选，难以保证产品的一致性；产品的规模化和产业化生产也难以实现。另外，传统设备中采用的
轧机，多使用
热轧法，能耗大，且产品成品率低。
[0005] 在实现本发明过程中，
发明人发现
现有技术中至少存在如下问题：
[0006] (1)成本高：大规模生产中，常常因焊料中微量的杂质导致整个磁控管部件报废；小规模生产中，需多次多批筛选优质产品，而次品也常常报废；
[0007] (2)产品的清洁性和流散性不良：产品杂质含量较高，影响清洁性和流散性；
[0008] (3)大批量生产的产品的一致性差：大规模生产成本过高，小规模生产需多次多批筛选优质产品，难以保证各批次产品的一致性。
发明内容
[0009] 有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术中成本高、产品的清洁性和流散性不良、以及大批量生产的产品的一致性差的
缺陷，提出一种二元合金密封焊料丝，以降低生产成本，改良产品的清洁性和流散性、以及提高大批量生产时产品的一致性。
[0010] 为实现上述目的，本发明提供了一种二元合金密封焊料丝，所述密封焊料丝的组分和重量百分比含量包括：银：71～73％；铜：27～29％。
[0011] 以上所述的二元合金密封焊料丝，所述焊料丝的生产工艺包括：a、按所述配比将银和铜混合，将得到的
铜合金放入熔炉，对熔炉进行抽真空和加
热处理，所述合金
熔化后，向所述熔炉充入惰性气体，持续5分钟；b、将熔化的合金液浇铸到定型模中，停止加热，待炉体
温度冷却至100℃以下时，打开熔炉，取出合金坯体，使用
超声波清洗；c、对清洗后的合金坯体依次进行车剥、轧细、大盘
拉拔、
退火、小盘拉拔、去离子
水清洗和水箱
拉丝处理，
风干后，得到所述密封焊料丝。
[0012] 以上所述的二元合金密封焊料丝，所述步骤a中对熔炉进行抽真空和加热处理的步骤具体为：启动罗茨
泵40～60分钟，对所述熔炉抽真空，当所述熔炉内的压强达到0.2～0.01pa时，使用30Kw的加热功率，使所述熔炉持续升温。
[0013] 以上所述的二元合金密封焊料丝，所述步骤c中进行
车削处理的步骤具体为：使用
车床将清洗后的合金坯体表面车剥光滑。
[0014] 以上所述的二元合金密封焊料丝，所述步骤c中进行轧细处理的步骤具体为：使用孔型轧机将车剥后的合金坯体
轧制变细，使其直径≤18mm，得到合金丝材；在轧细过程中采用循环液对
轧辊降温。
[0015] 以上所述的二元合金密封焊料丝，所述步骤c中进行大盘拉拔处理的步骤具体为：使用大盘拉机将轧细后的合金丝材拉拔变细，使其直径≤7.5mm，同时采用循环液对合金丝材进出模具降温。
[0016] 以上所述的二元合金密封焊料丝，所述步骤c中进行退火处理的步骤具体为：将大盘拉拔后的合金丝材打盘后放入
退火炉中，对退火炉抽真空至0.1Pa，并以10℃/min的速度升温至400～600℃，保温20～60分钟；之后停抽真空、充入氮气，使退火炉内压强达0.1～0.3Pa，再将退火炉内温度升至600～790℃、并保温2～4小时；之后停止加热，自然冷却至常温。
[0017] 以上所述的二元合金密封焊料丝，所述步骤c中进行小盘拉拔处理的步骤具体为：将退火后的合金丝材在小盘拉机上继续使之
变形，使其直径在0.8～1mm之间。
[0018] 以上所述的二元合金密封焊料丝，所述步骤c中进行去离子水清洗处理的步骤具体为：采用
超声波清洗机，使用去离子水，以150～200HZ的
频率清洗退火后的合金丝材10分钟。
[0019] 以上所述的二元合金密封焊料丝，所述步骤c中进行水箱拉丝处理的步骤具体为：使用直径为0.28～0.96mm的孔径模具，将直径为0.8～1mm的合金丝材依次穿入各孔径模具，使用拉丝机和收卷机，将合金丝材拉至成品。
[0020] 在本发明中，所述密封焊料丝中铜的纯度＞99.97％，银的纯度＞99.99％；微量元素的组分和含量包括：磷＜0.001％，铅≤0.002％，镍≤0.002％，锌≤0.002％。
[0021] 本发明各
实施例的二元合金密封焊料丝，包含重量百分比为71～73％的银和重量百分比为27～29％的铜，采用高真空熔炼、多孔
石墨模具定型和水箱拉丝机中控制乳化液及水温度等关键技术，可以克服现有技术中成本高、产品的清洁性和流散性的
精度低、以及大批量生产的产品的一致性差等缺陷，以实现成本低、产品的清洁性和流散性的精度高、以及大批量生产时产品的一致性好。
[0022] 本发明的其它特征和优点将在随后的
说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书和
权利要求书中所特别指出的结构来实现和获得。
[0023] 下面通过具体实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
具体实施方式
[0024] 以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
[0025] 实施例一
[0026] 选取国标1号的铜和银，可以保证铜的纯度＞99.97％，银的纯度＞99.99％。使用德国SPECTRO元素分析仪，可以测定国标1号银中各微量元素含量，其中，需要确保磷的含量＜0.001％、铅的含量≤0.002％、镍的含量≤0.002％和锌的含量≤0.002％。
[0027] 按重量百分比，将上述选取的铜27％和银73％混合，并将混合后的铜银合金放入熔炉的
坩埚内，对熔炉进行抽真空，启动罗茨泵40分钟，当熔炉内的真空度达到0.15Pa时，加热熔炉，并将加热功率增大至30Kw，持续加热，使坩埚内的铜银合金熔化；当铜银合金全部溶化后，向熔炉内充入氩气，持续充氩气，持续5分钟后，将熔化的合金液浇铸到定型模中。这里，定型模可采用多孔石墨定型模具，对合金液进行定型，浇铸出的合金坯体表面光滑、收缩小孔少，在后续的轧制过程中合金坯体表面不易开裂，而且不易
吸附粉尘和油污，有利于提高后续的车剥时合金材料的利用率，从而降低成本。
[0028] 将合金液浇铸到定型模中后，停止加热并对熔炉进行冷却，当炉体温度降至100℃以下时，打开熔炉，取出合金坯体，并使用超声波清洗合金坯体，以除去合金坯体表面的油污和灰尘。这里，停止加热后启动
水循环冷却系统，对熔炉进行降温。
[0029] 清洗过后，使用车床将合金坯体表面车剥光滑，再使用孔型轧机将车剥后的合金坯体轧制变细，使其直径达到15mm，得到合金丝材。这里，在轧细过程中同时采用循环液对轧辊降温。
[0030] 使用大盘拉机将轧细后的合金丝材进一步拉拔变细，使其直径达到5mm，在此过程中同时采用循环液对合金丝材进出模具降温。
[0031] 进一步拉拔变细后，将合金丝材打盘后放入退火炉中，对退火炉抽真空，使真空度达到0.1pa；再以10℃/min的速度升温，降退火炉升温至400℃，并在400℃保温25分钟。保温25分钟后，停止对退火炉抽真空，并向退火炉内充入氮气，使退火炉内的压强达到0.2Pa，再将退火炉内的温度升高到605℃，并在605℃保温3小时。保温3小时后，停止对退火炉加热，使其自然冷却至常温。
[0032] 退火后的合金丝材自然冷却至常温后，再使用小盘拉机，将合金丝材进一步拉拔变细，使其直径达到1mm。
[0033] 小盘拉拔后，使用超生波清洗机，使用去离子水，以150HZ的频率清洗上述合金丝材，持续清洗10分钟。
[0034] 清洗10分钟后，使用直径在0.28～0.96mm的孔径模具，将各孔径模具按直径由大到小的顺序排列，再将直径为1mm的合金丝材依次穿入按直径大小顺序排列好的各孔径模具，再使用拉丝机和收卷机，将合金丝材拉至成品，即得到本实施例的磁控管用密封焊料丝。
[0035] 实施例二
[0036] 按照上述实施例中的方法选取国标1号的铜和银，按重量百分比，将选取的铜28％和银72％混合，并将混合后的铜银合金放入熔炉的坩埚内，对熔炉进行抽真空，启动罗茨泵50分钟，当熔炉内的真空度达到0.1Pa时，加热熔炉，并将加热功率增大至30Kw，持续加热，使坩埚内的铜银合金熔化；当铜银合金全部溶化后，向熔炉内充入氩气，持续充氩气，持续5分钟后，将熔化的合金液浇铸到定型模中。这里，定型模可使用四孔石墨定型模具，对合金液进行定型，浇铸出的合金坯体表面光滑、收缩小孔少，在后续的轧制过程中合金坯体表面不易开裂，而且不易吸附粉尘和油污，有利于提高后续的车剥时合金材料的利用率，从而降低成本。
[0037] 将合金液浇铸到定型模中后，停止加热并对熔炉进行冷却，当炉体温度降至100℃以下时，打开熔炉，取出合金坯体，并使用超声波清洗合金坯体，以除去合金坯体表面的油污和灰尘。这里，停止加热后启动水循环冷却系统，对熔炉进行降温。
[0038] 清洗过后，使用车床将合金坯体表面车剥光滑，再使用孔型轧机将车剥后的合金坯体轧制变细，使其直径达到13.5mm，得到合金丝材。这里，在轧细过程中同时采用循环液对轧辊降温。
[0039] 使用大盘拉机将轧细后的合金丝材进一步拉拔变细，使其直径达到4mm，在此过程中同时使用循环液对合金丝材进出模具降温。
[0040] 进一步拉拔变细后，将合金丝材打盘后放入退火炉中，对退火炉抽真空，使真空度达到0.1pa；再以10℃/min的速度升温，降退火炉升温至500℃，并在500℃保温20分钟。保温20分钟后，停止对退火炉抽真空，并向退火炉内充入氮气，使退火炉内的压强达到0.15Pa，再将退火炉内的温度升高到650℃，并在650℃保温2.5小时。保温2.5小时后，停止对退火炉加热，使其自然冷却至常温。
[0041] 退火后的合金丝材自然冷却至常温后，再使用小盘拉机，将合金丝材进一步拉拔变细，使其直径达到0.9mm。
[0042] 小盘拉拔后，使用超生波清洗机，使用去离子水，以165HZ的频率清洗上述合金丝材，持续清洗10分钟。
[0043] 清洗10分钟后，使用直径在0.28～0.96mm的孔径模具，将各孔径模具按直径由大到小的顺序排列，再将直径为0.9mm的合金丝材依次穿入按直径大小顺序排列好的各孔径模具，再使用拉丝机和收卷机，将合金丝材拉至成品，即得到本实施例的磁控管用密封焊料丝。
[0044] 实施例三
[0045] 按照上述实施例中的方法选取国标1号的铜和银，按重量百分比，将选取的铜29％和银71％混合，并将混合后的铜银合金放入熔炉的坩埚内，对熔炉进行抽真空，启动罗茨泵60分钟，当熔炉内的真空度达到0.05Pa时，加热熔炉，并将加热功率增大至30Kw，持续加热，使坩埚内的铜银合金熔化；当铜银合金全部溶化后，向熔炉内充入氩气，持续充氩气，持续5分钟后，将熔化的合金液浇铸到定型模中。这里，定型模可使用四孔石墨定型模具，对合金液进行定型，浇铸出的合金坯体表面光滑、收缩小孔少，在后续的轧制过程中合金坯体表面不易开裂，而且不易吸附粉尘和油污，有利于提高后续的车剥时合金材料的利用率，从而降低成本。
[0046] 将合金液浇铸到定型模中后，停止加热并对熔炉进行冷却，当炉体温度降至100℃以下时，打开熔炉，取出合金坯体，并使用超声波清洗合金坯体，以除去合金坯体表面的油污和灰尘。这里，停止加热后启动水循环冷却系统，对熔炉进行降温。
[0047] 清洗过后，使用车床将合金坯体表面车剥光滑，再使用孔型轧机将车剥后的合金坯体轧制变细，使其直径达到12mm，得到合金丝材。这里，在轧细过程中同时采用循环液对轧辊降温。
[0048] 使用大盘拉机将轧细后的合金丝材进一步拉拔变细，使其直径达到4.5mm，在此过程中同时使用循环液对合金丝材进出模具降温。
[0049] 进一步拉拔变细后，将合金丝材打盘后放入退火炉中，对退火炉抽真空，使真空度达到0.1pa；再以10℃/min的速度升温，降退火炉升温至600℃，并在600℃保温40分钟。保温40分钟后，停止对退火炉抽真空，并向退火炉内充入氮气，使退火炉内的压强达到0.3Pa，再将退火炉内的温度升高到670℃，并在670℃保温4小时。保温4小时后，停止对退火炉加热，使其自然冷却至常温。
[0050] 退火后的合金丝材自然冷却至常温后，再使用小盘拉机，将合金丝材进一步拉拔变细，使其直径达到0.8mm。
[0051] 小盘拉拔后，使用超生波清洗机，使用去离子水，以180HZ的频率清洗上述合金丝材，持续清洗10分钟。
[0052] 清洗10分钟后，使用直径在0.28～0.96mm的孔径模具，将各孔径模具按直径由大到小的顺序排列，再将直径为0.8mm的合金丝材依次穿入按直径大小顺序排列好的各孔径模具，再使用拉丝机和收卷机，将合金丝材拉至成品，即得到本实施例的磁控管用密封焊料丝。
[0053] 在上述各实施例中，选取高纯度的银和铜，确保了铜银合金加工过程由于超标的微量元素的影响而变形，使合金变形量在可控状态。
[0054] 在上述各实施例中，使用真空度为0.2～0.01Pa的高真空熔炼，由于真空度较高，可以避免合金与氧气生成氧化铜、三氧化二铜或氧化银，有效地保证了产品的清洁性，从而使得生产出的产品不易变色、变质，产品的
质量提高，清洁性和流散性的精度大大提高。
[0055] 在上述各实施例中，使用多孔石墨模具定型合金液，在定型模下方使用大流量水循环，急速冷却，浇铸时合金液不易飞溅，成型的棒材光滑，成品利用率大大提升，从而有利于降低生产成本。
[0056] 在上述各实施例中，在水箱拉丝机中控制乳化液及水温度，将水温控制在45℃以下，可以使得合金丝材拉伸中不易断裂，光泽性好。
[0057] 由于采用以上技术方案，可以保证磁控管部件对密封焊料产品的高性能要求，有效地满足所需的清洁性、流散性，同时也满足欧盟对电子电器产品的RoHS环保要求：Cd≤20PPM、Pb＜1000PPM、Hg≤100PPM、六价铬含量＜1000PPM，且无多溴联苯(即PBB)和多溴联苯醚(即PBDE)。
[0058] 另外，在上述各实施例中，使用
冷轧技术，即在轧细和拉拔过程中同时使用
冷却液循环冷却，能耗减小，且有利于提高产品成品率。
[0059] 综上所述，本发明各实施例的二元合金密封焊料丝，使用高纯度的银和铜、高真空熔炼、四孔石墨模具定型和水箱拉丝机中控制乳化液及水温度等关键步骤，可以克服现有技术中成本高、产品的清洁性和流散性不良、以及大批量生产的产品的一致性差等缺陷，以实现成本低、产品的清洁性和流散性优良、大批量生产时产品的一致性好、能耗低和产品成品率高。
[0060] 最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行
修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。
