防止钎剂流失的药芯焊条转让专利
申请号 : CN201510565379.5
文献号 : CN105108378B
文献日 : 2017-05-17
发明人 : 龙伟民 , 马佳 , 钟素娟 , 张雷 , 董博文 , 朱坤 , 裴夤崟 , 龙飞 , 张宏超 , 薛弘宇 , 赵辰丰
申请人 : 郑州机械研究所
摘要 :
本发明公开了一种防止钎剂流失的药芯焊条，包括钎料合金外皮和填充在钎料合金外皮内的药芯，药芯由80~90%的钎剂和10~20%的低熔点金属粉组成：钎剂包括Na2B4O7、B2O3、KBF4、NaF和KF的混合物；低熔点金属粉包括Sn‑Cu、Sn‑Ag和Sn‑Zn合金粉中的至少一种。本发明的药芯中添加了低熔点合金粉，当其受热时会首先熔化，起到粘附周围钎剂细粉的作用，防止药芯中的钎剂熔化后漫流，减少了钎剂的流失，节约了成本；同时焊件表面较少的钎剂残留也减少了后续的处理工序。由于合金液的粘附作用，避免了药芯焊条头部出现空芯现象，使药芯焊条的利用率达到了100%。焊接时，药芯中的合金粉熔化温度较低，降低了钎料整体的熔化温度，使其流动铺展性得以增强。
权利要求 :
1.一种防止钎剂流失的药芯焊条，包括钎料合金外皮和填充在所述钎料合金外皮内的药芯，其特征在于：所述药芯由80 90%的钎剂和10 20%的低熔点金属粉组成；所述钎剂包括~ ~
20%～30%的Na2B4O7、30%～40%的B2O3、20%～30%的KBF4、0%～10%的NaF和0%～10%的KF；所述低熔点金属粉包括Sn-Cu合金粉、Sn-Ag合金粉和Sn-Zn合金粉中的一种或几种混合粉。
2.根据权利要求1所述的防止钎剂流失的药芯焊条，其特征在于：所述Sn-Cu合金粉中Cu含量占0.1%～20%，Sn-Ag合金粉中Ag含量占0.1%～50%，Sn-Zn合金粉中Zn含量占0.1%～
98%。
3.根据权利要求1所述的防止钎剂流失的药芯焊条，其特征在于：所述药芯的重量为药芯焊条总重量的10 20%。
~
4.根据权利要求1所述的防止钎剂流失的药芯焊条，其特征在于：所述钎料合金外皮是由0%～50%的Ag、25%～60%的Cu、20%～43%的Zn、0%～5%的Sn、0%～10%的Ni和0%～5%的Mn元素组成。
说明书 :
防止钎剂流失的药芯焊条
技术领域
[0001] 本发明涉及银基和铜基系列药芯焊条，尤其是涉及一种防止钎剂流失的药芯焊条 。
背景技术
[0002] 银基或铜基系列药芯焊条广泛应用于航空航天、汽车、机械、家电等行业管状接头的钎焊连接。银基或铜基系列药芯焊条在加热使用过程中，钎料合金外皮的导热性能较好，而药芯钎剂的熔化温度低于钎料合金，熔化后的钎剂粘度较低，大量熔化的钎剂就会顺着管状钎料合金外皮的内壁流下，使药芯焊条内部出现“空芯”现象。由于药芯钎剂的大量流失，头部形成“空芯”状态的药芯焊条不能使用，造成原材料大量浪费，而漫流至焊件表面钎剂的大量残留又增加了后续处理的工作量。
发明内容
[0003] 本发明的目的在于提供一种药芯粘度大、可防止钎剂流失的药芯焊条。
[0004] 为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：
[0005] 本发明所述的防止钎剂流失的药芯焊条，包括钎料合金外皮和填充在所述钎料合金外皮内的药芯，所述药芯由80 90%的钎剂和10 20%的低熔点金属粉组成。~ ~
[0006] 所述钎剂包括20%～30%的Na2B4O7、30%～40%的B2O3、20%～30%的KBF4、0%～10%的NaF和0%～10%的KF；所述低熔点金属粉包括Sn-Cu合金粉、Sn-Ag合金粉和Sn-Zn合金粉中的一种或几种混合粉。
[0007] 所述Sn-Cu合金粉中Cu含量占0.1%～20%，Sn-Ag合金粉中Ag含量占0.1%～50%，Sn-Zn合金粉中Zn含量占0.1%～98%。
[0008] 所述药芯的重量为药芯焊条总重量的10 20%。~
[0009] 所述钎料合金外皮是由0%～50%的Ag、25%～60%的Cu、20%～43%的Zn、0%～5%的Sn、0%～10%的Ni和0%～5%的Mn元素组成；钎料合金外皮的厚度一般为0.1～1.5mm。
[0010] 本发明的优点在于药芯中添加了低熔点合金粉，由于合金粉的熔点低于钎剂，当其受热时会首先熔化，熔融后合金液的粘度较高，可起到粘附周围钎剂细粉的作用，防止药芯中的钎剂熔化后漫流，减少了钎剂的流失，节约了成本；同时焊件表面较少的钎剂残留也减少了后续的处理工序。由于合金液的粘附作用，避免了药芯焊条头部出现空芯现象，焊条可全部利用，使药芯焊条的利用率达到了100%。焊接时，由于药芯中的合金粉熔化温度较低，降低了钎料整体的熔化温度，使其流动铺展性得以增强。
具体实施方式
[0011] 下面通过具体实施例对本发明做更加详细的说明。
[0012] 实施例1
[0013] 本发明药芯焊条中，钎料合金外皮与药芯的重量百分比为90%:10%，钎料合金外皮为BAg18CuZnSn(Ag-Cu46-Zn34-Sn2)，药芯中钎剂与金属粉的重量百分比为90%:10%，钎剂由30%的Na2B4O7、40% 的B2O3、22%的KBF4和8%的NaF组成，金属粉由50%的Sn-Cu10合金粉和50%的Sn-Ag5合金粉组成。
[0014] 首先采用行星球磨机将上述配制好的钎剂研磨至粒度200目，然后加入60目的合金粉混合均匀得到药芯料，按照常规工序将钎料合金外皮和药芯制成直径Φ2.0的成品药芯银焊条。
[0015] 使用上述制备的药芯银焊条与采用相同钎剂及钎料合金外皮的普通药芯银焊条同时对厚度2mm的304不锈钢板进行钎焊对比试验。本发明制备的药芯银焊条表现出良好的流动性，钎焊接头外观良好，对比结果显示：①本发明药芯银焊条在使用过程中没有出现“空芯”现象，焊条的利用率达到100%，而普通药芯银焊条则出现“空芯”现象，头部“空芯”的钎料因没有钎剂不能使用，钎焊材料的利用率只有约92%；②本发明药芯银焊条的钎焊件表面钎剂残留较少，而普通药芯银焊条的钎焊件表面钎剂残留较多；③本发明药芯银焊条的润湿铺展面积较普通药芯银焊条大了约12%。
[0016] 实施例2
[0017] 本发明药芯焊条中，钎料合金外皮与药芯的重量百分比为90%:10%，钎料合金外皮为BAg40CuZnSnNi(Ag-Cu25-Zn31-Sn3-Ni1)，药芯中钎剂与金属粉的重量百分比为90%:10%，钎剂由30%的Na2B4O7、40% 的B2O3、22%的KBF4和8%的NaF组成，金属粉为Sn-Cu5合金粉。
[0018] 制备方法同实施例1.
[0019] 按实施例1方法进行钎焊对比试验，对比结果显示：①本发明药芯银焊条在使用过程中没有出现“空芯”现象，焊条的利用率达到100%，而普通药芯银焊条则出现“空芯”现象，头部“空芯”的钎料因没有钎剂不能使用，钎焊材料的利用率只有约94%；②本发明药芯银焊条的钎焊件表面钎剂残留较少，而普通药芯银焊条的钎焊件表面钎剂残留较多；③本发明药芯银焊条的润湿铺展面积较普通药芯银焊条大了约15%。
[0020] 实施例3
[0021] 本发明药芯焊条中，钎料合金外皮与药芯的重量百分比为90%:10%，钎料合金外皮为BAg20CuZnMn(Ag-Cu40-Zn35-Mn5)，药芯中钎剂与金属粉的重量百分比为90%:10%，钎剂由30%的Na2B4O7、40% 的B2O3、22%的KBF4和8%的NaF组成，金属粉由40%的Sn-Cu15合金粉和60%的Sn-Zn10合金粉组成。
[0022] 制备方法同实施例1.
[0023] 按实施例1方法进行钎焊对比试验，对比结果显示：①本发明药芯银焊条在使用过程中没有出现“空芯”现象，焊条的利用率达到100%，而普通药芯银焊条则出现“空芯”现象，头部“空芯”的钎料因没有钎剂不能使用，钎焊材料的利用率只有约96%；②本发明药芯银焊条的钎焊件表面钎剂残留较少，而普通药芯银焊条的钎焊件表面钎剂残留较多；③本发明药芯银焊条的润湿铺展面积较普通药芯银焊条大了约13%。
[0024] 实施例4
[0025] 本发明药芯焊条中，钎料合金外皮与药芯的重量百分比为88%:12%，钎料合金外皮为BAg18CuZnSn(Ag-Cu46-Zn34-Sn2)，药芯中钎剂与金属粉的重量百分比为85%:15%，钎剂由30%的Na2B4O7、40% 的B2O3、22%的KBF4和8%的KF组成，金属粉由30%的Sn-Cu5合金粉、40%的Sn-Ag10合金粉和30%的Sn-Zn10合金粉。
[0026] 制备方法同实施例1.
[0027] 按实施例1方法进行钎焊对比试验，对比结果显示：①本发明药芯银焊条在使用过程中没有出现“空芯”现象，焊条的利用率达到100%，而普通药芯银焊条则出现“空芯”现象，头部“空芯”的钎料因没有钎剂不能使用，钎焊材料的利用率只有约91%；②本发明药芯银焊条的钎焊件表面钎剂残留较少，而普通药芯银焊条的钎焊件表面钎剂残留较多；③本发明药芯银焊条的润湿铺展面积较普通药芯银焊条大了约11%。
[0028] 实施例5
[0029] 本发明药芯焊条中，钎料合金外皮与药芯的重量百分比为88%:12%，钎料合金外皮为BAg40CuZnSnNi(Ag-Cu25-Zn31-Sn3-Ni1)，药芯中钎剂与金属粉的重量百分比为85%:15%，钎剂由30%的Na2B4O7、40% 的B2O3、22%的KBF4和8%的KF组成，金属粉由40%的Sn-Ag10合金粉和60%的Sn-Zn10合金粉组成。
[0030] 制备方法同实施例1.
[0031] 按实施例1方法进行钎焊对比试验，对比结果显示：①本发明药芯银焊条在使用过程中没有出现“空芯”现象，焊条的利用率达到100%，而普通药芯银焊条则出现“空芯”现象，头部“空芯”的钎料因没有钎剂不能使用，钎焊材料的利用率只有约94%；②本发明药芯银焊条的钎焊件表面钎剂残留较少，而普通药芯银焊条的钎焊件表面钎剂残留较多；③本发明药芯银焊条的润湿铺展面积较普通药芯银焊条大了约10%。
[0032] 实施例6
[0033] 本发明药芯焊条中，钎料合金外皮与药芯的重量百分比为88%:12%，钎料合金外皮为BAg20CuZnMn(Ag-Cu40-Zn35-Mn5)，药芯中钎剂与金属粉的重量百分比为85%:15%，钎剂由30%的Na2B4O7、40% 的B2O3、22%的KBF4和8%的NaF组成，金属粉由50%的Sn-Ag15合金粉和50%的Sn-Cu5合金粉组成。
[0034] 制备方法同实施例1.
[0035] 按实施例1方法进行钎焊对比试验，对比结果显示：①本发明药芯银焊条在使用过程中没有出现“空芯”现象，焊条的利用率达到100%，而普通药芯银焊条则出现“空芯”现象，头部“空芯”的钎料因没有钎剂不能使用，钎焊材料的利用率只有约92%；②本发明药芯银焊条的钎焊件表面钎剂残留较少，而普通药芯银焊条的钎焊件表面钎剂残留较多；③本发明药芯银焊条的润湿铺展面积较普通药芯银焊条大了约13%。
[0036] 实施例7
[0037] 本发明药芯焊条中，钎料合金外皮与药芯的重量百分比为88%:12%，钎料合金外皮为BAg18CuZnSn(Ag-Cu46-Zn34-Sn2)，药芯中钎剂与金属粉的重量百分比为85%:15%，钎剂由30%的Na2B4O7、40% 的B2O3、22%的KBF4和8%的KF组成，金属粉为Sn-Ag10合金粉。
[0038] 制备方法同实施例1.
[0039] 按实施例1方法进行钎焊对比试验，对比结果显示：①本发明药芯银焊条在使用过程中没有出现“空芯”现象，焊条的利用率达到100%，而普通药芯银焊条则出现“空芯”现象，头部“空芯”的钎料因没有钎剂不能使用，钎焊材料的利用率只有约91%；②本发明药芯银焊条的钎焊件表面钎剂残留较少，而普通药芯银焊条的钎焊件表面钎剂残留较多；③本发明药芯银焊条的润湿铺展面积较普通药芯银焊条大了约14%。
[0040] 实施例8
[0041] 本发明药芯焊条中，钎料合金外皮与药芯的重量百分比为88%:12%，钎料合金外皮为BAg40CuZnSnNi(Ag-Cu25-Zn31-Sn3-Ni1)，药芯中钎剂与金属粉的重量百分比为85%:15%，钎剂由30%的Na2B4O7、40% 的B2O3、22%的KBF4和8%的KF组成，金属粉由30%的Sn-Ag10合金粉、40%的Sn-Cu5合金粉和30%的Sn-Zn5合金粉组成。
[0042] 制备方法同实施例1.
[0043] 按实施例1方法进行钎焊对比试验，对比结果显示：①本发明药芯银焊条在使用过程中没有出现“空芯”现象，焊条的利用率达到100%，而普通药芯银焊条则出现“空芯”现象，头部“空芯”的钎料因没有钎剂不能使用，钎焊材料的利用率只有约92%；②本发明药芯银焊条的钎焊件表面钎剂残留较少，而普通药芯银焊条的钎焊件表面钎剂残留较多；③本发明药芯银焊条的润湿铺展面积较普通药芯银焊条大了约15%。
[0044] 实施例9
[0045] 本发明药芯焊条中，钎料合金外皮与药芯的重量百分比为88%:12%，钎料合金外皮为BAg20CuZnMn(Ag-Cu40-Zn35-Mn5)，药芯中钎剂与金属粉的重量百分比为85%:15%，钎剂由30%的Na2B4O7、40% 的B2O3、22%的KBF4和8%的KF组成，金属粉由50%的Sn-Ag10合金粉和50%的Sn-Cu15合金粉组成。
[0046] 制备方法同实施例1.
[0047] 按实施例1方法进行钎焊对比试验，对比结果显示：①本发明药芯银焊条在使用过程中没有出现“空芯”现象，焊条的利用率达到100%，而普通药芯银焊条则出现“空芯”现象，头部“空芯”的钎料因没有钎剂不能使用，钎焊材料的利用率只有约93%；②本发明药芯银焊条的钎焊件表面钎剂残留较少，而普通药芯银焊条的钎焊件表面钎剂残留较多；③本发明药芯银焊条的润湿铺展面积较普通药芯银焊条大了约15%。
[0048] 实施例10
[0049] 本发明药芯焊条中，钎料合金外皮与药芯的重量百分比为88%:12%，钎料合金外皮为BAg18CuZnSn(Ag-Cu46-Zn34-Sn2)，药芯中钎剂与金属粉的重量百分比为85%:15%，钎剂由30%的Na2B4O7、40% 的B2O3、22%的KBF4和8%的KF组成，金属粉由20%的Sn- Zn 10合金粉和80%的Sn-Ag5合金粉组成。
[0050] 制备方法同实施例1.
[0051] 按实施例1方法进行钎焊对比试验，对比结果显示：①本发明药芯银焊条在使用过程中没有出现“空芯”现象，焊条的利用率达到100%，而普通药芯银焊条则出现“空芯”现象，头部“空芯”的钎料因没有钎剂不能使用，钎焊材料的利用率只有约92%；②本发明药芯银焊条的钎焊件表面钎剂残留较少，而普通药芯银焊条的钎焊件表面钎剂残留较多；③本发明药芯银焊条的润湿铺展面积较普通药芯银焊条大了约13%。
[0052] 实施例11
[0053] 本发明药芯焊条中，钎料合金外皮与药芯的重量百分比为88%:12%，钎料合金外皮为BAg40CuZnSnNi(Ag-Cu25-Zn31-Sn3-Ni1)，药芯中钎剂与金属粉的重量百分比为85%:15%，钎剂由30%的Na2B4O7、40% 的B2O3、22%的KBF4和8%的KF组成，金属粉由30%的Sn- Zn 10合金粉和70%的Sn-Cu5合金粉组成。
[0054] 制备方法同实施例1.
[0055] 按实施例1方法进行钎焊对比试验，对比结果显示：①本发明药芯银焊条在使用过程中没有出现“空芯”现象，焊条的利用率达到100%，而普通药芯银焊条则出现“空芯”现象，头部“空芯”的钎料因没有钎剂不能使用，钎焊材料的利用率只有约93%；②本发明药芯银焊条的钎焊件表面钎剂残留较少，而普通药芯银焊条的钎焊件表面钎剂残留较多；③本发明药芯银焊条的润湿铺展面积较普通药芯银焊条大了约12%。
[0056] 实施例12
[0057] 本发明药芯焊条中，钎料合金外皮与药芯的重量百分比为88%:12%，钎料合金外皮为BAg20CuZnMn(Ag-Cu40-Zn35-Mn5)，药芯中钎剂与金属粉的重量百分比为85%:15%，钎剂由30%的Na2B4O7、40% 的B2O3、22%的KBF4和8%的NaF组成，金属粉由50%的Sn- Zn 10合金粉和50%的Sn-Ag5合金粉组成。
[0058] 制备方法同实施例1.
[0059] 按实施例1方法进行钎焊对比试验，对比结果显示：①本发明药芯银焊条在使用过程中没有出现“空芯”现象，焊条的利用率达到100%，而普通药芯银焊条则出现“空芯”现象，头部“空芯”的钎料因没有钎剂不能使用，钎焊材料的利用率只有约94%；②本发明药芯银焊条的钎焊件表面钎剂残留较少，而普通药芯银焊条的钎焊件表面钎剂残留较多；③本发明药芯银焊条的润湿铺展面积较普通药芯银焊条大了约11%。