连铸法生产高性能焊料

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环保型高磷焊料技术研究应用

环保型高磷焊料技术研究应用

环保型高磷焊料技术的研究与应用摘要:高磷焊料技术先进,易焊性能好,在国内属于领先水平。

生产工艺可靠,焊料的化学成分稳定、均匀,其环保的各项指标远低于国家标准。

高磷焊料可在生产热交换器的铜管焊接中普遍使用。

关键词:高磷焊料钎焊真空生产工艺中图分类号:tg42 文献标识码:a 文章编号:1674-098x(2012)07(a)-0034-01钎焊材料是有色金属加工制造和各种机械设备生产中应用非常广泛的一种焊接材料。

特别在空调制冷行业应用最多,在生产热交换器的铜管焊接中普遍使用。

我们研究并生产的高磷焊料,其焊接性、流动性、易焊性能极好,质量已达到国际同类产品的水平。

1 项目的提出1.1 必要性钎焊材料无论是无银、低银、高银还是其它含金材料,为了增加其流动性,都要在其熔炼过程中加入一种元素——磷(元素符号p)。

由于在熔炼过程中金属溶液要加热到1200℃以上才能加入磷,而磷的燃点在70~80℃左右,所以在将磷熔入金属溶液的过程中,有相当一部分磷燃烧成磷的氧化物,这种氧化物漂浮在空气中不仅对人体有害,而且对环境污染极大,会形成酸雨,特别对农作物危害更大,造成减产,给农业带来损失。

在钎焊材料生产行业通常磷的烧损为0.3%左右,以年生产1500t 计算,一年将烧损磷45t,向大气中释放磷的氧化物近15t,这对环境的危害很大。

在今天全世界都在提高环保意识的背景下,我们做为生产者绝不能为了追求高额利润而牺牲环境,让我们的子孙后代再花更大的代价来治理环境,所以我们要学习先进技术采用新的生产工艺,把生产对环境的污染控制到最低程度。

1.2 可行性为了解决这个难题,我们查阅了相关的技术信息以及和国内有关专家进行探讨,经过多次试验,采用一种密封,真空加盖的冶炼新技术,使磷的烧损率仅为0.015%,虽然仅从每年节省45吨磷,价值120万元来看,经济效益不是很大,但其社会效益是巨大的。

为了保护环境,我们做的贡献是不能用金钱所衡量的,如果向社会推广这个新工艺,整个钎焊材料行业都采用这种方法冶炼,那时我们研究所将为我国的环保事业做出巨大贡献。

银钎焊料标准

银钎焊料标准

银钎焊料标准全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:银钎焊料是一种用于金属材料表面连接或修复的焊接材料。

它具有高强度、高导电性和良好的耐热性能,通常用于精密仪器制造、航空航天、汽车制造和电子设备等领域。

银钎焊料标准是指对银钎焊料的成分、性能、使用方法等方面进行规范和标准化的文件,以确保银钎焊料的质量和性能达到一定的要求。

一、银钎焊料标准的制定意义银钎焊料标准的制定具有以下几方面的意义:1. 保障产品质量:银钎焊料标准规定了银钎焊料的成分、性能、使用要求等方面的内容,可以有效地保障产品质量,避免因材料质量不达标而导致焊接质量不稳定的情况发生。

2. 促进行业发展:通过银钎焊料标准的制定,可以促进行业的健康发展,提高产品的竞争力和市场占有率,推动行业技术和产品的进步。

3. 便于质量监管:银钎焊料标准作为对产品质量的监管依据,可以便于政府和相关部门对产品的质量进行监管和检验,保障产品符合标准要求。

二、银钎焊料标准的内容银钎焊料标准一般包括以下几个方面的内容:1. 成分要求:规定银钎焊料的成分范围和标准值,包括银含量、钎料基体、助焊剂等成分的要求。

2. 性能要求:规定银钎焊料的性能指标,如抗拉强度、延伸率、硬度、导电性等性能要求。

3. 制备和使用方法:规定银钎焊料的制备方法、焊接工艺和使用方法,确保使用者按照标准要求进行生产和使用。

4. 检测和质量管理:规定对银钎焊料进行检验和测试的方法和标准,确保产品质量符合要求。

四、结语银钎焊料标准作为对银钎焊料产品质量和性能的重要依据,对维护市场秩序、保障产品质量、推动行业发展具有重要意义。

银钎焊料生产企业、销售商和使用单位都应严格遵守相关标准要求,确保产品的质量和性能符合国家标准,为行业的发展做出贡献。

第二篇示例:银钎焊料标准是指银钎焊接工艺中所使用的焊料所必须符合的一系列标准和要求。

银钎焊料是一种广泛应用于工业生产和制造业中的一种焊接材料,主要用于金属的连接和修补。

连铸生产工艺

连铸生产工艺

连铸生产工艺
连铸是指采用连续浇铸工艺将熔融金属连续浇铸成长条状的铸件,常用于生产铜、铝等金属材料。

连铸工艺相比传统离散铸造工艺具有高效、节能、高质量等优势,被广泛应用于现代金属材料的生产。

首先,连铸工艺的核心是焊接,由于金属的熔点通常很高,因此需要在高温环境下进行。

在连铸过程中,金属先经过一组预热炉,使其温度达到熔点以上,并保持恒定。

然后,熔融金属经过调漏口进入连铸机的浇注坑,通过直径大小不同的浇口,将金属流注到已经加热和涂有抗粘涂料的铸模中。

接下来,金属在连铸机中由于连铸速度以及冷却系统的作用,逐渐冷却凝固,在冷却过程中逐渐形成金属栅格状的微晶结构。

冷却速度的控制是连铸工艺中至关重要的一环,过快的冷却速度会导致过早的凝固,产生气孔和其他缺陷,而过慢的冷却速度则会影响生产效率。

因此,连铸工艺中通常通过调节冷却水的流量和温度以及调整浇注速度来控制冷却速度。

最后,凝固后的铸坯经过拉伸机进行拉拔,使其变为所需要的尺寸和形状。

拉拔是通过对铸坯施加轴向拉力来实现的,拉拔过程中金属的晶粒结构逐渐细化,从而提高了材料的强度和韧性。

拉拔机通常由一组连续的牵引辊和摩擦刹车组成,牵引辊以恒定的速度运转,将铸坯拉伸成所需尺寸。

在拉拔过程中,还可以通过在线热处理和表面处理,对材料进行进一步的改性和提高其耐腐蚀性。

总之,连铸生产工艺是一种高效、节能的金属材料生产工艺。

通过连续浇注和拉拔,可以大大提高生产效率,减少人工操作和能源消耗,同时还能提高材料质量和性能。

随着技术的不断进步,连铸工艺将继续发展,为金属材料的生产提供更好的解决方案。

铜及铜合金线材生产概况

铜及铜合金线材生产概况

AWS ERCuAl-A3
高强耐蚀,用于氩弧焊, 热加工性良好,冷加工性 能较差,组织α+β,主 要用于耐海水腐蚀部件的 焊接,可以用做低氢电弧 焊焊芯。
7
高锰铝青铜 C63380 CuP7 CuPAg2 CuPAg5 CuPAg15 C71580
含硅锌白铜
蒙奈尔
镍合金
1/2H
Φ2~4 AWS ERCuMnNiAl
规格 mm 2.6 3 2.6 8 2.6~22 2.6~22 2.6
用途 飞机、医疗器件 滑接线 电线 整流器铜条、耐热线、滑接线 汽车、滑接线 针-格-网
250
198.8
200
183.9
150
20.2
60.2
0 2000
2001
2002 2003 年度
2004
近年来,铜及铜合金线材发展的特点主要表现在: 1、高导电纯铜线增长迅速,主要用于制造各种电缆导线,我国自九十年代开始,陆续引进 数条先进的铜线杆连铸轧机组,使目前高导纯铜线生产能力达到年产 200 万吨的水平,基本 满足国内市场需求; 2、世界铜合金线材产量大约 50 万吨,主要生产国为美国、日本、德国,2004 年三国铜合 金线材产量及出口量见表 1。随着我国加工制造业的蓬勃发展,铜合金线材市场需求旺盛, 平均增幅达 15%,预计今后增幅可达 10%左右,市场年需求量在 9~10 万吨之间,占线材总 用量的 5~6%,占铜加工材的 2~3%,主要消费领域需求量及所占百分比见表 2,各种铜合 金线材市场需求及所占百分比见表 3,其中增长幅度较大的应用领域如表 4 所示,主要发展 方向如下: ·以各种铜合金焊丝、汽车电气连接线、插接线、电极丝、高能电池线为代表的特种复杂 铜合金线材国内、外市场供应严重不足,其生产特点是多品种、小批量,属于高附加值产品, 其品种性能分布间图 5。近年来随着造船、化工、各类大型管道、海洋工程的蓬勃发展,该 类合金线材已成为目前最具发展潜力的线材品种,其中正在形成市场规模的高性能线材品种 及用途见表 5; ·轻工用铜合金线材需求量日益增长,以 H65、C36000 等为代表的黄铜线材市场巨大,其 用量占铜合金线材总量的 65%左右,产量稳中有升。 ·目前我国铜合金线材生产主要集中在如下企业: 广州金一百、宁波有色合金有限公司(现 博威集团)、天津有色线材厂、上海棒线厂、宁波金田、沈阳有色金属加工厂、上海斯米克、 南京合金线材厂、西北铜加工厂,这 9 家企业产能约 5 万吨,尚不能满足日益增长的合金线 材的市场需求。

上引连铸法

上引连铸法

上引连铸法上引连铸是一种连续铸造的方法,其原理是利用金属熔液冷却结晶的机理,从熔融的金属或合金熔液中缓慢连续地抽出具有一定形状的固态金属线材、板材等。

该方法的主要特点是可直接从熔融的金属或合金熔液中制取连续的线材或板材,无需经过铸造、挤压、拉拔、轧制等加工过程,缩短了加工周期,降低了加工过程的污染及损耗;连续生产能力大,单炉生产能力可达500kg,甚至可生产连续的线材、板材;可根据需要生产不同外径的线材和板材。

目前该方法大量应用于无氧铜线、钢材的生产。

2 结构组成上引连铸机主要由熔化系统、熔液液面跟踪系统、熔液冷却结晶系统、牵引系统、收线系统组成[1]。

熔化系统:对金属块进行加热熔化,并对熔液提供保温、保护等。

主要由中频感应电源、熔化坩埚及保温炉组成。

熔液液面跟踪系统:对熔融的金属液面进行跟踪测量,并通过升降机构使熔液冷却结晶系统中的结晶器能够与金属液面因不断地被抽取而发生的高度变化保持同步。

主要由碳化硅浮子、信号处理系统、升降机构组成。

熔液冷却结晶系统:对进入到结晶器内的金属熔液进行冷却凝固成形,从而获得固定形状的线材或板材。

主要由冷却水进出管道、结晶室、石墨定形管、耐火材料保护套、冷却水系统等组成。

牵引系统:对在结晶器内已形成的短小的固态金属线材或板材进行受控牵引,以获得连续的线材或板材。

收线系统:对牵引出的线材或板材进行弯圈收线,方便储存。

3 工作原理是上引连铸结晶器的结构示意图。

结晶器的下端装有耐火材料保护套、石墨定型管等,从结晶器的顶部预先插入一根外径与石墨定型管内径基本一致的金属线材做为引子(铸杆),线材通过石墨定型管并在结晶器的底端露出一小截。

通入流动的冷却水,将结晶器浸入熔液中,熔液液面不能超过耐火材料保护套的上端面。

将结晶器总成固定在牵引系统的导引轨道上。

其工作示意图见图2。

在图2中,当结晶器浸入高温金属熔液中时,原先已预插在结晶器内的线材的外露部分及结晶器h高度以内的部分会因受热而被熔化,而在结晶器内h高度以上的金属线材因受不断流动的冷却水作用而保持固态形状,因此在h高度的区域内形成了一个原始的固-液交界面,这个固-液交界面的实际位置与熔液温度以及受冷却室内流动冷却水的冷却强度有关。

最新兴澄特殊钢连铸技术概述

最新兴澄特殊钢连铸技术概述

天天向上独家原创前言自上世纪八十年代中后期特钢连铸在我国钢铁行业开始推广以来已有约二十年的历史,特钢连铸技术取得了令人瞩目的进步。

江阴兴澄公司的特钢连铸始于上世纪九十年代中期,经过十多年的努力,在连铸工艺技术、品种质量方面取得了巨大的进展,已从刚开始只能生产一般的优碳钢到现在已能生产高质量要求、高技术含量的汽车用钢、轴承钢等品种。

本文将对兴澄特钢连铸技术作一简介。

1.装备情况1.1.工艺流程情况目前江阴兴澄公司拥有三个炼钢分厂,分别配备40吨交流电弧炉3座、100吨直流电弧炉和100吨纯氧顶底复吹转炉各1座,后面配置相应的LF钢包精炼炉和真空脱气炉。

共有6台大、小方坯连铸机。

工艺路线:1).对一般要求的钢种为:初炼炉—LF钢包精炼炉—连铸浇注;2).对要求高的钢种为:初炼炉—LF钢包精炼炉—真空脱气处理—连铸浇注。

1.2.连铸概况1)小方坯连铸机共3台:为40吨交流电弧炉配置,均为4机4流。

其中1台弧形半径为6米,铸坯规格分别为150方、Φ150mm、Φ180mm;其它2台弧形半径为8米,铸坯规格为180方、Φ220mm。

2)大方坯连铸机共3台:为100吨直流电弧炉和转炉配置。

其中2台机为5机5流,弧形半径均为12米,铸坯规格为300×320mm、Φ350mm、Φ450mm、Φ500mm、Φ600mm。

另1台为3机3流,弧形半径为16.5米,铸坯规格为370×490mm。

2.特殊钢连铸面临的技术课题[1]兴澄公司主要生产轴承钢、弹簧钢、齿轮钢、易切削非调钢、高压管坯钢、油田用钢、系泊链钢、硬线钢等特殊钢。

这些钢种比普通碳素钢对钢质有更高要求。

⑴由于特殊钢中的合金元素较多,含量较高,碳含量控制范围大(0.02%~1.1% C),因此其凝固特性与普通碳素钢有所不同。

⑵特殊钢的纯净度(气体含量、夹杂物数量及形态)、均匀性(低倍组织、微观组织)等要求比普通碳素钢高。

⑶特殊钢中常含有V、Ti、Nb、Al 等活泼元素,极易与氧、氮反应生成高熔点化合物;某些特殊钢中含有S、Al、N元素在浇注、凝固过程中极易形成脆性区或者坚硬质点,这给铸坯质量尤其是表面及内在质量带来一定危害。

《国家支持高新技术领域目录》[1]2011(第四大点)

《国家支持高新技术领域目录》[1]2011(第四大点)

古今名言
敏而好学,不耻下问——孔子
业精于勤,荒于嬉;行成于思,毁于随——韩愈
兴于《诗》,立于礼,成于乐——孔子
己所不欲,勿施于人——孔子
读书破万卷,下笔如有神——杜甫
读书有三到,谓心到,眼到,口到——朱熹
立身以立学为先,立学以读书为本——欧阳修
读万卷书,行万里路——刘彝
黑发不知勤学早,白首方悔读书迟——颜真卿
书卷多情似故人,晨昏忧乐每相亲——于谦
书犹药也,善读之可以医愚——刘向
莫等闲,白了少年头,空悲切——岳飞
发奋识遍天下字,立志读尽人间书——苏轼
鸟欲高飞先振翅,人求上进先读书——李苦禅
立志宜思真品格,读书须尽苦功夫——阮元
非淡泊无以明志,非宁静无以致远——诸葛亮
熟读唐诗三百首,不会作诗也会吟——孙洙《唐诗三百首序》书到用时方恨少,事非经过不知难——陆游
问渠那得清如许,为有源头活水来——朱熹
旧书不厌百回读,熟读精思子自知——苏轼
书痴者文必工,艺痴者技必良——蒲松龄
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高效连铸和近终型连铸生产技术

高效连铸和近终型连铸生产技术

高效连铸和近终型连铸生产技术近终形连铸是指在保证成品钢材质量的前提下,尽量缩小连铸坯的断面,使之更接近最终产形状的连铸过程。

与传统的连铸工艺相比,近终形连铸能够简化生产工艺减少设备、缩短生产线、节约能源、提高成材率。

国内有关钢铁企业在近终形连铸技术的应用上亦取得了值得关注的成绩。

目前,国内有关单位对此进行了积极的研究和开发。

由有关专家撰写的此篇文章,系统介绍了近终形连铸技术的发展现状与趋势,值得有关钢铁企业特别是准备上此项目的企业参考和借鉴。

按照连铸坯的断面来分,近终形连铸可分为薄板坯连铸、带钢连铸、异形坯连铸、空心管坯连铸等。

薄板坯连铸世界上第一条薄板坯连铸连轧生产线于1989年在美国纽柯公司的克劳福兹维尔厂建成投产。

经过短短十几年的发展,到2002年底,全世界已建成56条薄板坯连铸连轧生产线,而我国是世界上建有薄板坯连铸连轧生产线最多的国家。

1996年,我国与德国西马克公司签订了三家捆绑引进CSP技术设备合同,这三家分别是:广州珠江钢铁有限责任公司、邯郸钢铁公司、包头钢铁公司。

1999年8月和11月,珠钢与邯钢相继投产,包钢于2001年8月建成投产。

唐山钢铁公司、涟源钢铁公司和马鞍山钢铁公司也分别与意大利的达涅利公司、日本的三菱重工、德国的西马克—德马克公司签订了薄板坯连铸连轧技术设备引进合同。

鞍钢从奥地利的奥钢联公司引进了一套中等厚度(135mm)的薄板坯连铸机,并依靠国内技术集成,建设连轧生产线。

此外,本溪钢铁公司、唐山新丰钢铁有限公司、济南钢铁公司也在兴建薄板坯连铸连轧生产线,计划于2005年投产。

薄板坯连铸连轧工艺各种各样。

其中比较成功并在世界各地建有生产线的类型有CSP、ISP、CONROLL、FTSRQ、TSP、SUMITOMO等。

CSP(Compact Strip Production)工艺是由德国的西马克公司开发的目前最流行的薄板坯连铸连轧生产工艺,世界上第一条薄板坯连铸连轧生产线即为该公司所建。

板坯连铸质量提升关键技术的研究与应用

板坯连铸质量提升关键技术的研究与应用

板坯连铸质量提升关键技术的研究与应用摘要板坯连铸工艺是现代工业生产中应用的主要技术,技术应用质量提升,有利于提升板坯件的生产质量。

而当前,技术研究发现,板坯连铸工艺还存在一定的问题,影响到生产质量。

因此,本文开展对板坯连铸工艺质量提升关键技术的研究探讨,文章在进行研究的过程中,以天荣炼钢厂的连铸大板坯纯净度提升工艺技术为研究对象,该厂在提质关键技术研究中提出工艺优化必要性,并以自身现有连铸技术条件为基础,开展对提质技术的探讨,最终提出了板坯连铸工艺提升措施,而根据实践验证表明,该厂提出的新技术与传统板坯连铸工艺相比有长足进步,技术应用已经符合标准,更有利于促进技术发展,保证技术快速发展。

关键词:板坯连铸;质量提升;关键技术板坯连铸生产过程中,对工艺应用质量和效率的要求比较高。

尤其是在我国工业对板坯件质量要求逐渐加强的背景下,传统板坯连铸工艺已经不能够满足生产质量需求。

工艺中存在的质量问题、效率问题已经非常明显。

因此,为优化板坯连铸工艺,相关工厂和技术研发部门正在大力开展板坯连铸工艺提升关键技术研究,希望通过关键技术研究,对传统技术进行革新,继而解决关键问题,确保生产达到最佳效果。

1.板坯连铸工艺提质技术研究的必要性分析对板坯连铸工艺进行优化研究已经势在必行,是工业生产中出现的实际问题,引导技术优化创新改革。

以天荣炼钢厂为例,改产技术升级改造,目的明确,理由充分。

首先,该厂其他工艺已经升级,为满足板坯连铸生产新需求,更要求做好技术改造。

如,该厂2#板坯连铸设备进行了升级改造,将浇注断面增加至180*670~870mm,浇注拉速提升至1.0~1.2m/min,年产量可达到220万吨。

为尽快使用新生产模式,要求对板坯连铸工艺进行再次优化,确保工艺与整体技术流程匹配。

其次,传统工艺问题严重。

传统的板坯连铸工艺开始逐渐暴露问题,严重影响到生产。

如,传统生产工艺已经适用现高拉速,连续的大批量生产模式。

造成的铸坯质量纯净度不稳定,铸坯氧含量高、夹杂物超标等缺陷,铸坯氧含量最高超过120ppm,夹杂物等级达到3.5级,严重影响产品质量。

浅谈铜基221焊料的生产

浅谈铜基221焊料的生产

综合 以上 优 点 , 们 选择 工 艺 ( ) 案 对 焊 丝 我 3方 21 2 进行 生产 试制 , 细工艺 流程 见 图 1 详 。
() 平 连 铸 线坯 ( 1水 中9一中1 m) 2m —— 多 次 退
火、 酸洗 、 拉拨 —— 精整 。 ( ) 连 续 ( 水 平 连 续 ) 坯—— 挤 压 线 坯 2半 或 铸 ( ~中9m ) 中5 m —— 多次退 火 、 酸洗 、 拉拔 —— 精 整
中图分类 号: T 36 G 0
Pr d t n o dd n a e i l p e s 2 o uci f W o i g M t ras Co p r Ba e 2 1
D N J n sn UA i -og a
( i n a g N n r sM t s Y y gJ n  ̄  ̄ f mu e l a i e a
②综 合成 品率 高 。 由于采取无 压余 连续 挤压及

次拉 伸工艺 , 少 了工艺 废品 , 减 因此提 高 了生产综 ③ 由于生产工 序短 , 降低 了能 耗 , 故 减少 了生产
合 成 品率。
成本。
2 焊 丝 2 1的生 产 工 艺 选 择 2
常 用 的生产工 艺有 以下几 种 :
浅谈 铜 基 2 1焊 料 的 生产 2
段 建 松
( 阳江冶有色加工 厂 , 弋 江西 弋 阳 34o ) 34 o
摘 关 键
要 : 对铜基 21 2 焊料的试制过程及生产工艺作了初步研究与探讨, 以供同类厂衷参考。 词 : 焊 丝 2 1 水平连 铸 ; 2; 焊合 文 献标识 码 : B
检测 , 对每种成份进行 了详细的统计、 分析, 初定 了
几个成 份配 比, 利用坩锅 熔 炼 、 铁模 铸锭进 行小 批 量 试销 , 试 制成 品交多 家用 户使用 , 后将 反馈 信 息 将 然 进行整 理研 究 , 对可 能 影 响焊 料 熔点 及 润 湿性 的 因 素逐一 剔 除 , 制定 了生 产 焊 丝 21的化 学戚 份 内控 2 标准 , 见表 2 。

铟焊料生产工艺

铟焊料生产工艺

铟焊料生产工艺
铟焊料是一种金属焊料,主要由铟和其他金属组成。

铟焊料具有低熔点、低氧化性和良好的焊接性能,被广泛用于电子、光电子、半导体等领域的焊接工艺中。

铟焊料的生产工艺主要包括原料准备、铟合金制备、焊料制备和产品包装等步骤。

首先,在原料准备阶段,需要对铟和其他金属原材料进行准备和筛选。

铟的纯度要求较高,通常采用电解法或化学法从铟矿石中提取纯铟。

其他金属原料一般通过熔炼、粉末冶金等方法获取。

接着,在铟合金制备阶段,将铟和其他金属原料按一定比例混合。

混合后的原料经过高温处理,通过熔炼、冶炼等工艺,得到铟合金。

然后,在焊料制备阶段,将铟合金与其他辅助材料进行混合。

辅助材料可以包括助焊剂、流动剂、抗氧化剂等。

不同类型的焊料根据特定的工艺要求,选取不同的辅助材料进行混合。

混合后的焊料通过球磨机、三辊研磨机等方法进行研磨,使焊料颗粒的大小更加均匀。

最后,在产品包装阶段,将焊料装入适当的容器中,并进行标签贴附、封装等工艺。

通常焊料以粉末的形式出现,可以选择密封袋、玻璃瓶等容器进行包装。

包装后的焊料需要进行严格的质量检验,确保其符合相关标准和要求。

以上是铟焊料的主要生产工艺。

在实际生产中,还需要根据具体需求和工艺要求,选择合适的工艺参数,如熔点、熔化温度、流动性等,以及进行混合、研磨、包装等工艺操作。

通过科学合理的工艺流程,可以确保铟焊料的质量和性能,以满足不同领域的焊接需求。

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作者简介:石瑛(963-),女,山东人,高级工程师
连铸法生产高性能焊料
石 瑛 李德富
(北京有色金属研究总院,北京 100088)
摘 要:利用一套具备真空/气氛保护、均质搅拌、小型精密等特点的精密连铸设备,生产适
合于电子、机械、航空、航天等行业用的贵金属钎料、特种铝焊丝(铝锂合金焊丝)、脆性焊料及易偏析焊料。

采用该技术制备的焊料具有超纯净(气体和杂质含量低)、高均质化、微量元素准确控制等优点。

关键词:焊接材料;连铸;真空
中科分类号:TF80 文献标识码:A 文章编号:1007-7545(2001)05-0043-03
近年来,在宇航结构材料的设计中,人们
为实现飞行器的减重和提高飞行器的整体性
能,急需提高焊缝的性能〔1〕
;同时,随着IT 产业的发展,对电子器件的焊接的要求越来越高〔2〕。

研制高性能焊接材料对于提高焊缝的性能乃至整体结构件的性能十分重要。

利用精密连铸技术可以生产超纯净、均质化、低含气量的材料,提高材料的生产成品率和
质量,降低成本,满足航空、航天、兵器、核能、舰船、电子等行业对于先进的高性能新材料的需求〔3〕。

1 实验原理与方法
表1列出了几种有特殊性能要求的、对国防和国民经济有重要影响的银基焊料和铝基焊料。

目前,国内普遍采用大气条件下熔铸-挤压的工艺生产这些材料,常常由于焊
料性能不稳定,导致焊接质量难于满足要求。

表1 几种银基焊料、铝基焊料的生产情况
成分
用途性能要求
生产中的问题
银铜焊料Ag 228Cu 电真空行业清洁度Ⅰ;溅散性A (参见
国标G B4906285)
气体、杂质含量高,性能不稳定;成品率低(丝材80%,片材60%)铝锂合金用焊

Al 26Mg 2014Mn 2012Zr 2011Ti 航空、航天H ≤014×10-6;控制
Al 3Zr
沉降;主成分差别≤8%无法兼顾除氢和防止镁挥发;Al 3Zr 偏析严重
超细超纯硅铝丝
Al 2110Si
电子
破断力≥20g ;单卷长度≥300m ;可焊性好
强度低、延伸率低(单卷长度100~200m );含气量高
本文采用自行研制的真空/保护气氛水平连铸设备进行几种高质量要求焊料的生产。

该连铸设备由机械系统、液压系统、电气控制系统组成(图1)。

保温炉容量为50kg ,具备加热温度范围宽、体积小、升温快的特点。

该连铸机适应性强,可铸铜基、铝基、银
基(贵金属)及各种高温合金焊料,可生产丝
材(<12mm ~<8mm ),板材(100mm ×15mm )。

该装置设备结构见图1。

该设备具有以下特点:①实现真空熔炼和真空连铸,对于活泼金属、吸气性强的金
属,可以大大提高材料质量〔3〕
;②可以实现

34・
可控气氛下熔炼和连铸,如含易挥发组元的合金,含镁、含锌的铝合金,可以通入氩气。

对于镍基合金如蒙乃尔合金,可以通入煤气、
CO 2等。

③能够在熔炼、凝固过程中实现均
质搅拌,这对于高性能焊料细化相(含Zr 、Ti 相等)元素均质分布十分重要。

图1 真空/保护气氛连铸装置示意图
2 实验结果与分析
焊丝连铸后出<12mm 铸坯,铸坯经过几道拉拔、退火工艺后得到成品细丝。

表2~4
分别列出了焊丝的性能检测结果。

表2 Ag 228Cu 合金焊丝性能检测结果
炉次
规格/
mm
清洁度溅散性
123
铸坯<12ⅠA 成品<110ⅡA 铸坯<10ⅠA 成品<018ⅡA 铸坯<12
ⅠA 成品<018,<0125Ⅰ
A
211 银基焊料
由表2可见,采用“真空连铸技术”生产
的Ag 228Cu 焊丝铸坯和成品溅散性均为A 级,这是由于溅散性主要取决于材料中的氧含量,而真空熔炼能有效去除熔体中的气体,真空下的连铸使除气效果一直保持到合金凝固;焊丝的坯料清洁度均为Ⅰ级,这是因为连铸免去了铁模浇注和热轧开坯工序,故减少了不洁物进入的机会,同时连铸Ag 228Cu 的成品率达95%以上,降低铁模浇铸引起的头尾、浇冒口损耗。

表3 1420铝锂合金用焊丝性能测试结果
σb /MPa σ012/MPa
δ10/%氢含量/(μg ・g -1)强度系数连铸料
382~396236~242
718~1015
01240181国外焊缝典型值345~3710140174小炉试验焊缝性能363~380200~2374~916013
0175
基体性能值
479
323
1216
表4 超细硅铝丝(30
μm)的性能拉断力
≥21g 可焊性好
单卷长度
>300m
212 铝锂合金用低氢铝焊丝
真空/保护气氛连铸技术制备的焊丝各项性能指标均满足铝锂合金焊接的要求,与常规方法相比,采用真空熔炼可以除去铝熔

44

体中的氢,氩气保护下连铸可避免因浇铸卷入的气体和因接触铸型时吸入的气体,焊丝含氢量控制在极低的范围(0124×10-6),氩气保护连铸避免镁元素的烧损;熔化过程中的磁力搅拌和快速凝固避免了Al3Zr沉降,故成分均匀性得到保证,每批次所有主成分的差别小于8%。

试焊结果表明,焊缝的强度系数达0180以上。

该连铸工艺对于可焊铝锂合金、可焊铝镁合金的焊丝制备同样具备优势。

213 超纯、超细硅铝丝
真空连铸-拉拔工艺实现了焊丝的超纯净化制造,有效去除了熔体中的气体、夹杂和有害元素,使材料的冶金质量得以提高,焊丝的强度和延伸率提高,同时可焊性得到保证;坯料在凝固过程中处于强烈的搅拌状态,偏析被抑制,析出相组织状态和分布情况得到优化,有利于强度和延伸率的提高。

4 结论
利用自制的精密连铸技术及设备,可以生产常规大气条件下连铸生产工艺和块式铸造工艺无法生产的高性能特种焊料,降低焊料的气体和杂质含量,焊料的成分均匀性、准确性得到控制,焊缝力学性能大大提高。

参考文献
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〔2〕黎鼎鑫,张永利1贵金属材料学[M]1长沙:中南工业大学出版社,1991
〔3〕任家烈,吴爱萍1先进材料的连接[M]1北京:北京机械工业出版社,2000
〔4〕戴永年,杨斌1有色金属材料的真空冶金[M]1北京:冶金工业出版社,2000
书 讯
《有色金属工业标准汇编》(共3种)2001年9月出版
为便于有色金属行业人员了解和查阅有色金属标准制定、修订的最新进展,标准出版社出版了《有色金属工业标准汇编》系列(截至2001年4月)。

11《有色金属工业标准汇编-金属理化性能试验方法》,收入国家标准137个,行业标准12个,邮购价156元;
21《有色金属工业标准汇编-金属力学性能及工艺性能试验方法》,收入国家标准79个,邮购价158元;
31《有色金属工业标准汇编-金相检验方法和无损检验方法》,收入国家标准
51
个,行业标准2个,邮购价97元。

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