本发明涉及钎料
技术领域：
，具体涉及一种中温无银铜基钎料及其制备方法。
背景技术：
：近年来，随着经济的快速发展以及生活水平的日益提高，以冰箱、空调、家电等为代表的电器需求量日益增加，用于阀门管道和压缩机管路的钎焊材料需求量也越来越大。目前铜及铜合金钎焊中普遍使用丝状含高含量的银或镉的铜基合金钎料，然而，丝状含高含量的银或镉的铜基合金钎料加工工艺比较复杂，设备投资相对较大。另外，钎料配方中有高含量的银，含银量为15％-20％的铜钎料被广泛应用于四通阀、截止阀以及压缩机管道中的铜合金的焊接，其钎焊接头的机械性能高，钎焊工艺性能好，因此含银钎料的用量也就越来越大。众所周知，银属于昂贵金属，银的使用必然会大幅增加产品的成本。铜基钎料中含有害元素镉，会产生环境污染，而且对人体的危害很大。因此，本发明研制一种新型无银无镉钎料，将钎料制成粉末状，再配入铜钎剂、粘结剂混合成一种均匀膏状焊料供用户用于钎焊铜及铜合金器件。技术实现要素：针对现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种中温无银铜基钎料及其制备方法。为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种中温无银铜基钎料，所述钎料包括以下按重量百分比计的成分：4.0％-7.5％P1.0％-15.0％Sn0.5％-2.0％Si0-1.0％Sb0.3％-0.8％B0.2％-1.0％Ti0.2％-0.8％Zr0-2.0％Ni余量为Cu。作为本发明中温无银铜基钎料的一种改进，所述铜基钎料包括以下按重量百分比计的成分：5.0％-7.0％P2.0％-10.0％Sn0.8％-1.5％Si0.2％-1.0％Sb0.3％-0.8％B0.2％-1.0％Ti0.2％-0.8％Zr0.5％-1.5％Ni余量为Cu。一种上述中温无银铜基钎料的制备方法，包括以下步骤：(1)配料：称取原料合金CuP、CuB、CuTi、CuZr和单质Sn、Si、Sb、Ni、Cu；(2)熔炼：对步骤(1)中配制好的物料在中频感应炉中进行熔炼，先将Cu、Si、Ni、Sb加入到熔炼坩埚里，并用木炭覆盖物料，开启中频加热炉，待炉料完全熔化后加入CuP、CuB、CuTi、CuZr；(3)精炼：待步骤(2)中物料完全融化后，用石墨棒搅拌溶液5分钟，控制中频功率使熔液温度保持稳定，随后静止5-8分钟，捞除表面浮渣，最后加入Sn，搅拌熔液5-10分钟使之均匀化；(4)喷粉：使用气雾化制粉法对步骤(3)中制得的的合金熔液进行气雾化制粉；(5)筛分：使用150-160目筛分机对步骤(4)中的粉末进行筛分，得到钎料粉末。本发明的铜基钎料是以铜为基体，通过添加无毒、廉价的多种金属元素来改进钎料特性，使钎料具有优良的钎焊工艺特性。本发明钎料制成粉末状，配以铜钎剂、粘结剂制成膏状焊料供用户使用。本发明产品适用于铜及铜合金器件的钎焊。本发明的有益效果：(1)本发明的铜基钎料不含有害元素镉，降低了毒害性，有利于环保；(2)本发明的铜基钎料不含贵金属银，原料成本降低，并且制备工艺流程简单，设备投入少，使生产成本得到较大的降低；(3)本发明的铜基钎料熔化温度较低(630-700℃)，具有良好的填缝性、润湿性等钎焊工艺性能；(4)本发明使用灵活，适应于各种形状的焊缝且具有很好的质量稳定性。具体实施方式为了更好的解释本发明，现结合以下具体实施例做进一步说明，但是本发明不限于具体实施例。实施例1一种中温无银铜基钎料，包括以下按重量百分比计的成分：P4.0％Sn1.0％Si0.5％Sb0.2％B0.3％Ti0.2％Zr0.2％Ni1.0％余量为Cu。制备方法：(1)配料：称取原料合金CuP、CuB、CuTi、CuZr和单质Sn、Si、Sb、Ni、Cu；(2)熔炼：对步骤(1)中配制好的物料在中频感应炉中进行熔炼，先将Cu、Si、Ni、Sb加入到熔炼坩埚里，并用木炭覆盖物料，开启中频加热炉，控制温度为900℃，待炉料完全熔化后加入CuP、CuB、CuTi、CuZr；(3)精炼：待步骤(2)中物料完全融化后，用石墨棒搅拌溶液5分钟，控制中频功率使熔液温度为900℃，随后静止5分钟，捞除表面浮渣，最后加入Sn，搅拌熔液5分钟使之均匀化；(4)喷粉：使用气雾化制粉法对步骤(3)中制得的的合金熔液进行气雾化制粉，先将预加热至600℃的漏包置于雾化塔顶上的雾化器上，再将金属熔液浇入漏包，同时开启气阀，开始雾化喷粉，空气压力1MPa，流量5m3/min，金属熔液温度900℃，雾化速率6Kg/min；(5)筛分：使用150目筛分机对步骤(4)中的粉末进行筛分，得到钎料粉末。实施例2一种中温无银铜基钎料，包括以下按重量百分比计的成分：P7.5％Sn15.0％Si2.0％Sb1.0％B0.8％Ti1.0％Zr0.8％Ni2.0％余量为Cu。制备方法：与实施例1相同。实施例3一种中温无银铜基钎料，包括以下按重量百分比计的成分：P5.0％Sn2.0％Si0.8％Sb0.2％B0.3％Ti0.2％Zr0.2％Ni0.5％余量为Cu。制备方法：与实施例1相同。实施例4一种中温无银铜基钎料，包括以下按重量百分比计的成分：P7.0％Sn10.0％Si1.5％Sb1.0％B0.8％Ti1.0％Zr0.8％Ni1.5％余量为Cu。制备方法：与实施例1相同。实施例5一种中温无银铜基钎料，包括以下按重量百分比计的成分：P6.0％Sn5.0％Si1.0％Sb0.6％B0.5％Ti0.6％Zr0.5％Ni1.0％余量为Cu。制备方法：与实施例1相同。对比例1一种铜基钎料，包括以下按重量百分比计的成分：P6.0％Sn5.0％Si1.0％Sb0.6％B0.5％Zr0.5％Ni1.0％余量为Cu。制备方法：除了步骤(1)中不称取CuTi和步骤(2)中不加入CuTi以外，其余步骤与实施例1相同。对比例2一种铜基钎料，包括以下按重量百分比计的成分：P6.0％Sn5.0％Si1.0％Sb0.6％B0.5％Ti0.6％Ni1.0％余量为Cu。制备方法：除了步骤(1)中不称取CuZr和步骤(2)中不加入CuZr以外，其余步骤与实施例1相同。将实施例1-5和对比例1-2的铜基钎料分别加入铜钎剂和粘结剂，采用带油浴加热的双行星真空搅拌机，控制温度在50℃，混合成均匀的膏体，将焊膏直接涂抹在需要焊接器件的需焊接部位，然后进炉加热钎焊，焊后测试其抗拉强度和抗剪强度，测试结果见表1。结果发现成分中不含Ti和Zr，产品的抗拉强度和抗剪强度性能会下降。表1各实施例和对比例的抗拉强度和抗剪强度测试结果抗拉强度(MPa)抗剪强度(MPa)实施例1219128实施例2205154实施例3231143实施例4240160实施例5234152对比例1198112对比例2187109当前第1页1 2 3