本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種用于焊接的環(huán)保鋅合金新材料及其制備方法，該鋅合金新材料由鋅、錫、錳、銅組成，鋅的質(zhì)量百分比為31.5-58%。優(yōu)選的，該鋅合金新材料的質(zhì)量百分比組成為：錫40-43%；錳1-3%；銅1-4%；余量為鋅。優(yōu)選的，該鋅合金新材料的質(zhì)量百分比組成為：錫45-50%；錳4-6%；銅6-8%；余量為鋅。優(yōu)選的，該鋅合金新材料的質(zhì)量百分比組成為：錫53-55%；錳0.5-1.5%；銅10-12%；余量為鋅。該鋅合金新材料在保證原有傳統(tǒng)焊接材料性能的同時(shí)，將鉛元素取代，符合ROHS要求；添加錳元素，阻止了鋅的氧化，在大大降低材料成本的同時(shí)還提高了焊接載體的穩(wěn)定性。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及焊接材料的制造
，尤其涉及。
技術(shù)介紹
市場上現(xiàn)有的焊接材料一般為兩種一種為錫銀銅合金，另一種為錫鉛銅合金。隨著《關(guān)于限制在電子電器設(shè)備中使用某些有害成分的指令》(Restriction of Hazardous Substances, ROHS)在電子工業(yè)中的禁鉛指令的政策實(shí)施，含鉛的錫焊材料已經(jīng)不能滿足高標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)保要求。而錫銀銅合金的應(yīng)用難點(diǎn)不僅僅是要求焊爐溫度比原來鉛合金高30度， 并且其成本也比錫鉛銅合金高25%，更重要的是此溫度的提高會大大降低暴露元器件的穩(wěn)定性。因此，錫鋅合金被進(jìn)一步研究。但是，鋅的氧化阻止了錫鋅合金的應(yīng)用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供。該鋅合金新材料能起到阻止鋅氧化的目的，而且在大大降低了材料成本的同時(shí)還提聞了焊接載體的穩(wěn)定性。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)所采取的技術(shù)方案如下。一種用于焊接的環(huán)保鋅合金新材料，由鋅、錫、錳、銅組成，其中，鋅的質(zhì)量百分比 % 31. 5-58%ο優(yōu)選的，本專利技術(shù)提供的用于焊接的環(huán)保鋅合金新材料，其質(zhì)量百分比組成為錫 40-43% M 1-3% ;銅 1-4% ;余量為鋅。本專利技術(shù)進(jìn)一步提供了一種生產(chǎn)上述優(yōu)選的用于焊接的環(huán)保鋅合金新材料的方法， 包括下列步驟I)按照配比將錫、鋅置于工頻電爐內(nèi)，加熱至500-550度，完全熔化后保溫至400 度；2)保溫15-20分鐘后，將相應(yīng)比例的錳、銅添加到錫鋅合金溶液中，并升溫至 1300-1350度進(jìn)行綜合熔煉，完全熔化后保溫至1200度；3)用石墨棒將完全熔化的合金液體充分?jǐn)嚢韬螅采w高純度鱗片狀石墨粉以防止其氧化，厚度為15-20cm;4)繼續(xù)以1200度進(jìn)行保溫，時(shí)間為1-1. 5小時(shí)，用德國產(chǎn)斯派克直讀光譜儀對從工頻電爐內(nèi)取出的樣品進(jìn)行三次成分檢驗(yàn)，以確定其合金成分在規(guī)定范圍之內(nèi)；5)進(jìn)一步保溫30-40分鐘后，重新升溫至1300度，并開啟工頻電爐的振動裝置， 振動頻率為2次/秒，采用水平連鑄方法鑄造成直徑為20mm、長度為2000mm的實(shí)心合金棒材；6)采用800噸單動擠壓機(jī)擠壓，合金錠加熱溫度為100-120度，擠壓溫度為150 度，擠壓速度V=10mm/s,擠壓后合金棒的直徑為15mm、長度 為3400mm;7)用箱式退火爐對擠壓后的合金棒進(jìn)行退火處理，退火溫度為80-100度，退火時(shí)間為1-1. 5小時(shí)；8)用制頭機(jī)將退火完成后的合金棒一端制成長度為100mm,直徑為IOmm的拉拔段，用成品模將合金棒多次拉伸后并退火，使其最終變成直徑為4_、公差為+/-0. 05mm的焊絲還棒，然后將焊絲還棒切割為長度為500mm、公差為+l/_0mm的規(guī)格；9)包裝并入庫。優(yōu)選的，本專利技術(shù)提供的用于焊接的環(huán)保鋅合金新材料，其質(zhì)量百分比組成為錫 45-50% ;錳4-6% ;銅6-8% ;余量為鋅。本專利技術(shù)進(jìn)一步提供了一種生產(chǎn)上述優(yōu)選的用于焊接的環(huán)保鋅合金新材料的方法， 包括下列步驟I)按照配比將錫、鋅置于工頻電爐內(nèi)，加熱至500-550度，完全熔化后保溫至400 度；2)保溫30分鐘后，將相應(yīng)比例的錳、銅添加到錫鋅合金溶液中，并升溫至 1300-1350度進(jìn)行綜合熔煉，完全熔化后保溫至1200度；3)用石墨棒將完全熔化的合金液體充分?jǐn)嚢韬螅采w高純度鱗片狀石墨粉以防止其氧化，厚度為15-20cm;4)繼續(xù)以1200度進(jìn)行保溫，時(shí)間為1-1. 5小時(shí)，用德國產(chǎn)斯派克直讀光譜儀對從工頻電爐內(nèi)取出的樣品進(jìn)行三次成分檢驗(yàn)，以確定其合金成分在規(guī)定范圍之內(nèi)；5)進(jìn)一步保溫50-60分鐘后，重新升溫至1300度，并開啟工頻電爐的振動裝置， 振動頻率為I次/秒，采用水平連鑄方法鑄造成直徑為20mm、長度為2000mm的實(shí)心合金棒材；6)采用800噸單動擠壓機(jī)擠壓，合金錠加熱溫度為100-120度，擠壓溫度為150 度，擠壓速度V=10mm/s,擠壓后合金棒的直徑為15mm、長度為3400mm;7)用箱式退火爐對擠壓后的合金棒進(jìn)行退火處理，退火溫度為80-100度，退火時(shí)間為1-1. 5小時(shí)；8)用制頭機(jī)將退火完成后的合金棒一端制成長度為100mm,直徑為IOmm的拉拔段，用成品模將合金棒多次拉伸后并退火，使其最終變成直徑為5_、公差為+/-0. 05mm的焊絲還棒，然后將焊絲還棒切割為長度為500mm、公差為+l/_0mm的規(guī)格；9)包裝并入庫。優(yōu)選的，本專利技術(shù)提供的用于焊接的環(huán)保鋅合金新材料，其質(zhì)量百分比組成為錫 53-55% M O. 5-1. 5% ;銅 10-12% ;余量為鋅。本專利技術(shù)進(jìn)一步提供了一種生產(chǎn)上述優(yōu)選的用于焊接的環(huán)保鋅合金新材料的方法， 包括下列步驟I)按照配比將錫、鋅置于工頻電爐內(nèi)，加熱至500-550度，完全熔化后保溫至400 度；2)保溫20-30分鐘后，將相應(yīng)比例的錳、銅添加到錫鋅合金溶液中，并升溫至 1250-1300度進(jìn)行綜合熔煉，完全熔化后保溫至1200度； 3)用石墨棒將完全熔化的合金液體充分?jǐn)嚢韬螅采w高純度鱗片狀石墨粉以防止其氧化，厚度為25-30cm;4)繼續(xù)以1200度進(jìn)行保溫，時(shí)間為1-1. 5小時(shí)，用德國產(chǎn)斯派克直讀光譜儀對從工頻電爐內(nèi)取出的樣品進(jìn)行三次成分檢驗(yàn)，以確定其合金成分在規(guī)定范圍之內(nèi)；5)進(jìn)一步保溫50-60分鐘后，重新升溫至1300度，并開啟工頻電爐的振動裝置， 振動頻率為I次/秒，采用水平連鑄方法鑄造成直徑為15mm、長度為2000mm的實(shí)心合金棒材；6)采用800噸單動擠壓機(jī)擠壓，合金錠加熱溫度為100-120度，擠壓溫度為150 度，擠壓速度V=10mm/s,擠壓后合金棒的直徑為10mm、長度為4500mm ；7)用箱式退火爐對擠壓后的合金棒進(jìn)行退火處理，退火溫度為80-100度，退火時(shí)間為1-1. 5小時(shí)；8)用制頭機(jī)將退火完成后的合金棒一端制成長度為100mm,直徑為IOmm的拉拔段，用成品模將合金棒多次拉伸后并退火，使其最終變成直徑為3mm、公差為+/-0. 05mm的焊絲還棒，然后將焊絲還棒切割為長度為500mm、公差為+l/_0mm的規(guī)格；9)包裝并入庫。本專利技術(shù)的有益效果是此項(xiàng)專利技術(shù)在保證原有傳統(tǒng)焊接材料性能的同時(shí)，將鉛元素取代，滿足了 ROHS要求。在本專利技術(shù)的用于焊接的環(huán)保鋅合金新材料中添加錳元素，可以達(dá)到阻止鋅氧化的目的， 在大大降低材料成本的同時(shí)還提高了焊接載體的穩(wěn)定性。附圖說明圖1為本專利技術(shù)的用于焊接的環(huán)保鋅合金新材料的制備方法的流程圖。具體實(shí)施方式為了使本專利技術(shù)的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本專利技術(shù)作進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本專利技術(shù)，并不用于限定本專利技術(shù)。(I)實(shí)施例1一種用于焊接的環(huán)保鋅合金新材料，其質(zhì)量百分比組成為錫40% ;錳3% ;銅1% ； 余量為鋅。實(shí)施例1的用于焊接的環(huán)保鋅合金新材料的制備方法，如圖1所示，包括如下步驟I)按照配比將錫、鋅置于工頻電爐內(nèi)，加熱至500-550度，完全熔化后保溫至400 度；2)保溫15-20分鐘后，將相應(yīng)比例的錳、銅添加到錫鋅合金溶液中，并升溫至 1300-1350度進(jìn)行綜合熔煉，完全熔化后保溫至1200度；3)用石墨棒將 完全熔化的合金液體充分?jǐn)嚢韬螅采w高純度鱗片狀石墨粉以防止其氧化，厚度為15本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于焊接的環(huán)保鋅合金新材料，由鋅、錫、錳、銅組成，其中，鋅的質(zhì)量百分比為31.5?58%。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于焊接的環(huán)保鋅合金新材料，由鋅、錫、錳、銅組成，其中，鋅的質(zhì)量百分比為 31. 5-58%ο2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于焊接的環(huán)保鋅合金新材料，其特征在于，鋅、錫、錳、銅的質(zhì)量百分比為錫40-43% M 1-3% ;銅1-4% ;余量為鋅。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于焊接的環(huán)保鋅合金新材料，其特征在于，鋅、錫、錳、銅的質(zhì)量百分比為錫45-50% ;錳4-6% ;銅6-8% ;余量為鋅。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于焊接的環(huán)保鋅合金新材料，其特征在于，鋅、錫、錳、銅的質(zhì)量百分比為錫53-55% M O. 5-1. 5% ;銅10-12% ;余量為鋅。5.一種生產(chǎn)權(quán)利要求2所述的用于焊接的環(huán)保鋅合金新材料的方法，包括下列步驟1)按照配比將錫、鋅置于工頻電爐內(nèi)，加熱至500-550度，完全熔化后保溫至400度；2)保溫15-20分鐘后，將相應(yīng)比例的錳、銅添加到錫鋅合金溶液中，并升溫至 1300-1350度進(jìn)行綜合熔煉，完全熔化后保溫至1200度；3)用石墨棒將完全熔化的合金液體充分?jǐn)嚢韬螅采w高純度鱗片狀石墨粉以防止其氧化，厚度為15-20cm;4)繼續(xù)以1200度進(jìn)行保溫，時(shí)間為1-1.5小時(shí)，用德國產(chǎn)斯派克直讀光譜儀對從工頻電爐內(nèi)取出的樣品進(jìn)行三次成分檢驗(yàn)，以確定其合金成分在規(guī)定范圍之內(nèi)；5)進(jìn)一步保溫30-40分鐘后，重新升溫至1300度，并開啟工頻電爐的振動裝置，振動頻率為2次/秒，采用水平連鑄方法鑄造成直徑為20mm、長度為2000mm的實(shí)心合金棒材；6)采用800噸單動擠壓機(jī)擠壓，合金錠加熱溫度為100-120度，擠壓溫度為150度，擠壓速度V=10mm/s,擠壓后合金棒的直徑為15mm、長度為3400mm;7)用箱式退火爐對擠壓后的合金棒進(jìn)行退火處理，退火溫度為80-100度，退火時(shí)間為 1-1. 5小時(shí)；8)用制頭機(jī)將退火完成后的合金棒一端制成長度為100mm,直徑為IOmm的拉拔段,用成品模將合金棒多次拉伸后并退火，使其最終變成直徑為4_、公差為+/-0. 05mm的焊絲坯棒，然后將焊絲還棒切割為長度為500mm、公差為+l/_0mm的規(guī)格；9)包裝并入庫。6.一種生產(chǎn)權(quán)利要求3所述的用于焊接的環(huán)保鋅合金新材料的方法，包括下列步驟1)按照配比將錫、鋅置于工頻電爐內(nèi)，加熱至500-550度，完全熔化后保溫至400度；2)保溫30分鐘后，將相應(yīng)比例的錳、銅添加到錫鋅合金溶液中，并升溫至1300-1350 度進(jìn)行綜合熔煉，完全熔化后保溫至1200度；3)用石墨棒將完全熔化的合金液體充分?jǐn)嚢韬螅?..
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：孫飛，
申請(專利權(quán))人：蘇州金倉合金新材料有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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