专利名称：一种大功率电机用高银焊料的替代合金及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种钎焊合金，特别是一种大功率电机用高银焊料的替代合金及其制备方法。
背景技术：
大功率电机是大功率电力机车的核心部件，其关键部件导电铜条与铜盘的焊接，需采用银基焊料。大功率电机的应用环境，要求焊接接头具有高的焊接强度，优异的导电、导热性能和良好的耐腐蚀性能，，目前市场上普遍情况是均采用含银量为45 %或65%的银一铜一锌系高银焊料。白银属于一种重要的战略性物质，其在地球上的蕴藏量逐年降低，并随着社会发展需要不断的消耗全球总含量不断下降，价格持续高涨，造成大功率电机生产企业的制造成本大幅上升，急需急需高银焊料的替代材料。因此，为了降低企业生产成本，减少对贵重金属所需，寻找其它普通金属材料来替代贵重金属材料的技术方法已 成为企业目前必然的趋势。
发明内容
本发明的目的是提供一种大功率电机用高银焊料的替代合金及其制备方法。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案本发明的替代合金，其组成及重量百分比为
Sn 5 % 7 %
P 4 % 6 %
Ni I % 2 %
Ag I % 5 %
Cu 80% 89%
作为一种优选方案本发明的替代合金，其组成及重量百分比为
Sn 5 %
P 5 %
Ni I %
Ag 2%
Cu 87%
本发明的制备方法为先将上述比例的元素在常温下均匀混合配制合金原料备用，接着在1000 1200°C、小于IOPa的真空度、真空感应加热炉里感应熔炼、浇铸成锭；然后采用热挤压成型方法，在450 550°C温度下,将合金铸锭制成直径I 4mm棒材。本发明具有如下优点和积极效果
I、加入Sn元素，降低合金熔点，改善合金流动性。2、加入P元素，降低合金熔点，改善合金流动性。
3、加入Ni元素，改善合金耐腐蚀性，提高连接接头强度。4、加入Ag元素，改善合金对铜的润湿性，提高连接接头导电性能。5、本发明的低银钎焊合金熔化温度范围620 710°C，对紫铜的接触角为O 10度，钎焊紫铜对接接头强度大于240MPa，可满足大功率电机铜部件焊接。 该替代合金及其制备方法大大减少了对贵重金属的需求总量，具有远大的市场前
具体实施例方式 下列通过实施例对本发明进行说明。实施例仅限于对本发明作进一步说明，不代表本发明的保护范围，依据本发明作出的非本质的修改和调整均属于本发明的保护范围。实施例I
首先，按重量百分比Sn 5 P 5 %、Ni I Ag 2%, Cu 87%，配制成合金原料。其次，将合金原料置于真空感应加热炉内，在1000 1200°C、小于IOPa的真空度下熔炼、浇铸成锭。最后，采用热挤压成型方法，在450 550°C温度下，将合金铸锭制成直径4 mm棒材。实施例2
首先，按重量百分比Sn 7 %,P 4 %,Ni I %,Ag l%,Cu 87%，配制成合金原料。其次，将合金原料置于真空感应加热炉内，在1000 1200°C、小于IOPa的真空度下熔炼、浇铸成锭。最后，采用热挤压成型方法，在450 550°C温度下，将合金铸锭制成直径3 mm棒材。实施例3
首先，按重量百分比Sn 6 %,P 6 %,Ni I %,Ag 2%、Cu85%，配制成合金原料。其次，将合金原料置于真空感应加热炉内，在1000 1200°C、小于IOPa的真空度下熔炼、浇铸成锭。最后，采用热挤压成型方法，在450 550°C温度下，将合金铸锭制成直径2 mm棒材。实施例4
首先，按重量百分比Sn 6 %,P 5 %,Ni I %,Ag 3%,Cu 85%，配制成合金原料。其次，将合金原料置于真空感应加热炉内，在1000 1200°C、小于IOPa的真空度下熔炼、浇铸成锭。最后，采用热挤压成型方法，在450 550°C温度下，将合金铸锭制成直径I mm棒材。实施例5
首先，按重量百分比Sn 5 %,P 6 %,Ni 2 %, kg 4%,Cu83% ，配制成合金原料。其次，将合金原料置于真空感应加热炉内，在1000 1200°C、小于IOPa的真空度下熔炼、浇铸成锭。最后，采用热挤压成型方法，在450 550°C温度下，将合金铸锭制成直径3 mm棒材。实施例6
首先，按重量百分比Sn 7 %,P 4 %,Ni 2 %,Ag 5%,Cu 82%，配制成合金原料。其次，将合金原料置于真空感应加热炉内，在1000 1200°C、小于IOPa的真空度下熔炼、浇铸成锭。最后，采用热挤压成型方法，在450 550°C温度下，将合金铸锭制成直径4 mm棒材。
实施例7
首先，按重量百分比Sn 6 %,P 5 %,Ni 2 %,Ag 2%、Cu85%，配制成合金原料。其次，将合金原料置于真空感应加热炉内，在1000 1200°C、小于IOPa的真空度下熔炼、浇铸成锭。最后，采用热挤压成型方法，在450 550°C温度下，将合金铸锭制成直径2 mm棒材。
实施例8
首先，按重量百分比Sn 5 %,P 6 %,Ni 2 %,Ag 2%,Cu 85%，配制成合金原料。其次，将合金原料置于真空感应加热炉内，在1000 1200°C、小于IOPa的真空度下熔炼、浇铸成锭。最后，采用热挤压成型方法，在450 550°C温度下，将合金铸锭制成直径3 mm棒材。
权利要求
1.一种大功率电机用高银焊料的替代合金及其制备方法，其特征在于本发明的替代合金，其组成及重量百分比为 Sn 5 % 7 % P 4 % 6 % Ni I % 2 % Ag I % 5 % Cu 80% 89% 。
2.根据权利要求I所述的一种大功率电机用高银焊料的替代合金及其制备方法，其特征在于其组成及重量百分比为 Sn 5 % P 5 % Ni I % Ag 2% Cu 87% 。
3.根据权利要求I或2所述的一种大功率电机用高银焊料的替代合金及其制备方法，其特征在于先将含有5 %的Sn、5 %的P、I %的Ni、2%的Ag、87%的Cu在常温下均匀混合配制合金原料备用，接着在1000 1200°C、小于IOPa的真空度、真空感应加热炉里感应熔炼、浇铸成锭；然后采用热挤压成型方法，在450 550°C温度下，将合金铸锭制成直径I 4mm棒材。
全文摘要
一种大功率电机用高银焊料的替代合金及其制备方法，属于钎接合金技术领域。本发明提供一种用其他普通金属替代贵重金属原料制备钎接合金，其组成及重量百分比为Sn5％～7％，P4％～6％，Ni1％～2％，Ag1％～5％，Cu80％～89％。本发明所生产的产品含贵重金属量极低，改善了钎接合金的流动、耐腐蚀性、润湿性，提高了连接接头导电性能、接头强度，可满足大功率电机铜部件焊接，具有远大的市场前景。
文档编号C22C9/02GK102839294SQ20111017244
公开日2012年12月26日 申请日期2011年6月24日 优先权日2011年6月24日
发明者张福勤, 丁智辉 申请人:株洲南方有色焊材有限公司