本发明涉及一种可代替有银焊丝的铜-磷-锡-稀土焊丝的配方及其制造方法。 本发明做出之前,在国内外的空调、制冷设备、电控、切割工具等行业中,均采用有银焊丝。据统计,我国每年用于银焊丝的白银消耗量达二百吨,白银是一种贵金属,价格昂贵。我国白银的产量有限。每年需从国外进口大量白银,耗费外汇。
目前,国内外的焊接科学工作者都在探求新的焊丝,以取代银焊丝。例如,日本大金工业株式会社在AS39300/D的文献中。阐述了一种可取代银焊丝的高磷焊丝。已应用于空调、制冷设备、电控等的焊接中。而本发明是要立足于我国富有的稀土资源,提供一种性能更为优良的新型焊丝。
本发明所涉及的无银焊丝,其成份含量和优先推荐的最佳成份含量(均系重量百分比)是:
成份 含量 最佳含量
锡 0.7~1.5 0.8~1.2
磷 5.5~7.5 6.0~7.0
成份 含量 最佳含量
混合稀土 0.08~0.2 0.1~0.15
铜 余量 余量
本发明的任务是这样实现的:将上述的合金组成,通过工业感应炉和保温炉熔炼拉铸成直径5~6毫米的线坯。本发明的特征是线坯需经650~690℃的均匀化退火,这种温度范围的选择应与制品的组织成份相适应,其目的是使合金内部组织均匀化。接着,将均匀化退火地线坯用多孔型轧机轧制成直径4~5毫米的定径线坯,然后,定径线坯经560~640℃的消除内应力退火和酸洗。接着,定径线坯在拉伸机上进行冷拔成型。本发明推荐的总的冷拔变形的最佳变形率为20~24%;每次冷拔变形后的制品应随即进行560~640℃的真空中间退火。这种拉伸与中间真空退火可以进行多道次,直到拉制成直径分别是0.6、1.2、1.4、1.5、1.6、2.0、3.0、4.0毫米的焊丝为止。最后,冷拔成型的丝材需经560~640℃的成品真空退火。本发明的特征是选取了560~640℃的中间真空退火和成品退火工艺,这个温度的选择应与制品的成份和组织相适应。
本发明所制取的直径为1.4毫米的成品焊丝的性能是:熔点730~840℃,抗拉强度大于32公斤/毫米2,延伸率为大于12%。这些性能指标均高于日本大金工业株式会社的高磷焊丝的性能;浸润性和流动性和日本高磷焊丝产品的性能相同。本发明的成品焊丝,经试用后,焊接质量完全达到了银焊丝的焊接质量。
本发明的优点是,该焊丝广泛应用于空调、制冷、电控、切割工具等行业,覆盖面广,能节约大量的白银,减少了外汇支出。另外,本发明制取的焊丝充分利用了我国富有的稀土金属。立足于国内,原料供应充足。因而,成本低廉,能收到良好的社会经济效益。
以下结合附图和一个具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
图1是本发明的简易工艺流程图。
图2是本发明制取焊丝的线坯的均匀化退火曲线。
图3是本发明制取的焊丝的中间真空退火和成品真空退火曲线。
欲制取10公斤线坯,需投料如下:磷按6.8%(重量)称取0.68公斤,锡按1%(重量)称取0.1公斤,混合稀土金属按0.13%(重量)称取0.013公斤,其余是铜的重量。
将称取的上述合金成份,用工业感应炉和保温炉熔炼并拉铸成直径为6毫米的线坯,然后用670℃进行均匀化退火(加热时间:180分;保温时间:120分)。线坯经退火后,用多孔型轧机轧制成直径为5毫米的定径线坯,线坯再经过620℃的消除应力的退火(加热时间:150分,保温时间:60分钟)。然后酸洗,接着定径线坯在冷拔机上进行多道次的拉伸,两次中间退火的总变形率为20%。就可制成直径为1.4毫米的焊丝。1.4毫米的焊丝产品再经620℃的真空软化退火,经检验合格后即可成为本发明的最终产品。