發(fā)布人:管理員 發(fā)布時間:2022-10-17
已知的銅基焊接合金例如EP 103、805和A2。銅基焊接合金具有至少50%的非晶態(tài)結構,其中一種由5至52個原子組成的鎳,2至10原子百分比的錫和10至15原子百分比的磷,剩余的銅和雜質。在這個例子中,銅,鎳和錫的總量落在大約85%到90原子百分比的范圍內。
此外,RU2041783C1公開了一種非晶態(tài)銅基焊接合金,其含有5~20原子百分比的鎳、20~10原子百分比的錫和10~15原子百分比的磷、殘余銅,以及一種或多種選自鎵、銦、鉛、鎘和/或鋅的添加量為0.01至最大0.5原子百分比的元素,以改善水分性能。
上述銅基焊接焊料都含有磷作為合金元素,因為與其他銅基焊接合金相比,該元素降低了熔點并導致該焊接的焊接量降低。工作點。此外,上述釬焊料由于其磷含量而具有固有的流動特性,并且可以在不使用任何助焊劑(例如黃銅)的情況下應用于銅和銅合金的鍵合。上述銅鎳錫磷焊錫的液化溫度略低于750°C,因此是所有銅基焊接焊料中工作點最低的代表。
上述銅基焊錫可以制成粉末、糊狀物、導線或非晶態(tài)金屬箔。粉末通過熔融霧化制成,糊狀物通過將熔融粉末與有機粘合劑和溶劑混合而制成。
然而,銅 - 鎳 - 錫 - 磷合金的固有脆性意味著快速凝固技術是以均勻和延展性金屬薄片的形式制造這種類型的焊接的唯一方法。
已經發(fā)現(xiàn),上述銅鎳錫磷合金9在其表面上具有非常大的氧化傾向,特別是當它們長時間暴露在高空氣濕度下時,使得合金條帶在物體表面形成印跡和斑點。接下來,金屬箔的表面將具有紫色和/或綠色和/或棕色的污漬,其可能擴散到大多數(shù)金屬箔上。即使通過RU2041783C1提醒,這種現(xiàn)象也不是很令人滿意。如果有的話,這些文獻中透露,添加鎵,銦,鎘和鋅對表面氧化幾乎沒有保護作用。
這種大規(guī)模的表面氧化可能對合金的焊接性能產生非常不利的影響。特別是在流動性和水分性能嚴重惡化的情況下。
此外,接頭位置只能通過焊接不完全填充,并且不可避免地不能確保接頭部分的機械穩(wěn)定性。當焊接溫度發(fā)生變化時,這種類型的缺失接頭或其他類似產品將導致其所需的傳熱速率顯著降低。
到目前為止,前導碼中描述的銅基焊料合金的問題已經通過昂貴的包裝克服,特別是在真空下,以防止甚至在炎熱和/或潮濕區(qū)域長期儲存的表面氧化。
提供一種耐表面氧化的銅基焊接合金,并提供一種使用這種焊接合金的焊接方法,其保證焊接后的接頭不會在其中缺失。
該目的通過焊接具有NiaSnbZncPdCu剩余組分的合金來實現(xiàn),其中原子百分比為2≤≤為20 ;2原子百分比≤b≤12原子百分比;0.5原子百分比≤c;6原子百分比≤d≤16原子百分比;銅、鎳、錫和鋅中剩余的銅和雜質的總量在0到95原子百分比之間。在合金生產中添加超過0.5原子百分比的鋅,特別是當它超過這個比例時,會產生顯著的抗氧化性。這些焊接合金可以制成結晶和非晶態(tài)形式的漿料,粉末或金屬薄片。
本文一個優(yōu)選實施方案中,所述焊接合金具有組合物,其包括:剩余的NiaSnbZncPdCu,其中3原子百分比≤≤10原子百分比;2原子百分比≤ b ≤ 8原子百分比;0.8原子百分比≤c;8原子百分比≤ d ≤ 15原子百分比;剩余的銅和雜質,優(yōu)選提供一種均質焊接合金、非晶態(tài)焊接的延展性非晶金屬片,其通常為50%非晶態(tài),優(yōu)選大于80%的非晶態(tài)。除了焊接金屬箔外,本發(fā)明的焊接合金還可以以金屬粉末的形式生產,一般可以加工成柔軟和糊狀的材料。
令人驚訝的是,與其它相比,高達5.0原子百分比的鋅對焊接合金的延展性和焊接性能沒有不利影響。相反,添加超過5.0原子百分比的鋅可以產生有效和顯著的抗不利表面氧化。
通過在合金中添加鋅,其中0.8≤鋅原子百分比≤3.0,可以達到預期的效果。在此范圍內,可以在所需的延展性和所需的表面氧化性之間實現(xiàn)理想的平衡。