到的SnBiNi低溫?zé)o鉛針料，3為實施例=得 到的SnBiNi低溫?zé)o鉛針料，4為實施例四得到的SnBiNi低溫?zé)o鉛針料，5為實施例五得到 的SnBiNi低溫?zé)o鉛針料；表1為基于納米壓痕法得到的Sn58Bi(mas% )針料、實施例一得 到的SnBiNi低溫?zé)o鉛針料、實施例=得到的SnBiNi低溫?zé)o鉛針料、實施例四得到的SnBiNi 低溫?zé)o鉛針料和實施例五得到的SnBiNi低溫?zé)o鉛針料的硬度及彈性模量。根據(jù)表1可知， 當(dāng)SnBiNi低溫?zé)o鉛針料中Ni含量為0. 1 %時，其硬度及彈性模量最大。當(dāng)Ni含量超過 0. 1 %時，針料的硬度與彈性模量呈下降趨勢，但與Sn58Bi(mas% )針料相比也有一定程度 的提高。
[0064]表 1 陽0化]
[0066] 將實施例=得到的SnBiNi低溫?zé)o鉛針料進行擠出成型時，在溫度為85°C和擠 出速度2. 5m/min即可實現(xiàn)，而現(xiàn)有Sn58Bi(mas% )針料進行擠出成型時，在溫度為85°C 和1. 5~2m/min才能實現(xiàn)，由此可知實施例S得到的SnBiNi低溫?zé)o鉛針料的塑性比現(xiàn)有 Sn58Bi(mas% )針料的塑性高。
[0067] 焊接試驗： W側(cè)在溫度為85°C和擠出速度2. 5m/min的條件下對實施例S得到的SnBiNi低溫?zé)o 鉛針料進行擠出成型，得到厚度為0. 4mm的焊料薄片；W紫銅板作為焊接母材，W厚度為 0. 4mm的焊料薄片作為焊接針料，W普通松香型焊錫膏作為助焊劑，采用搭接接頭方式進行 焊接，具體操作如下：在兩塊母材的接頭待焊接面上分別均勻涂覆一層助焊劑，然后將兩塊 母材采用搭接接頭方式對接，并將焊接針料置于兩塊母材的接頭之間，轉(zhuǎn)移至爐中，在溫度 為19(TC的條件下針焊3min，即完成兩塊紫銅板的搭接接頭焊接，得到焊接件。
[0069] 對焊接件進行彎曲強度檢測可知，接頭處的彎曲強度與母材（紫銅板）的彎曲強 度接近，在溫度為l〇〇°C下時效過程中對焊接件的抗拉強度進行檢測，時效處理前，焊接件 接頭的抗拉強度為64. 8MPa，時效處理80s后，焊接件接頭的抗拉強度為63. 5MPa。
[0070] 焊接試驗對比試驗：
[0071] 在溫度為85°C和擠出速度1. 5m/min的條件下對Sn58Bi(mas% )針料進行擠出 成型，得到厚度為0. 4mm的焊料薄片；W紫銅板作為焊接母材，W厚度為0. 4mm的焊料薄片 作為焊接針料，W普通松香型焊錫膏作為助焊劑，采用搭接接頭方式進行焊接，具體操作如 下：在兩塊母材的接頭待焊接面上分別均勻涂覆一層助焊劑，然后將兩塊母材采用搭接接 頭方式對接，并將焊接針料置于兩塊母材的接頭之間，轉(zhuǎn)移至爐中，在溫度為23(TC的條件 下針焊5min，即完成兩塊紫銅板的搭接接頭焊接，得到對比試驗焊接件。
[0072] 對對比試驗焊接件進行彎曲強度檢測可知，接頭處的彎曲強度明顯小于母材的 彎曲強度，在溫度為100°C下時效過程中對對比試驗焊接件的抗拉強度進行檢測，時效 處理前，焊接件接頭的抗拉強度為42. 8MPa，時效處理80s后，焊接件接頭的抗拉強度為 47. 3MPa〇
[0073] 通過上述對比可知，本發(fā)明制備的SnBiNi低溫?zé)o鉛針料焊接性能明顯比現(xiàn)有 Sn58Bi(mas% )針料優(yōu)越。
【主權(quán)項】
1. SnBiNi低溫?zé)o鉛釬料，其特征在于SnBiNi低溫?zé)o鉛釬料按質(zhì)量百分比由42% Bi、 0. 05 %~0. 2% Ni和余量為Sn組成。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的SnBiNi低溫?zé)o鉛釬料，其特征在于SnBiNi低溫?zé)o鉛釬料按 質(zhì)量百分比由42% Bi、0. 05%~0. 15% Ni和余量為Sn組成。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的SnBiNi低溫?zé)o鉛釬料，其特征在于SnBiNi低溫?zé)o鉛釬料按 質(zhì)量百分比由42% Bi、0. 05%~0. 1% Ni和余量為Sn組成。4. 如權(quán)利要求1所述的SnBiNi低溫?zé)o鉛釬料的制備方法，其特征在于SnBiNi低溫?zé)o 鉛釬料的制備方法是按以下步驟完成的： 一、 將Ni和Sn放在真空熔煉爐中，在真空度為0. 1~IPa和熔煉溫度為850~950°C 的條件下熔煉lh，隨爐冷卻后得到Sn-Ni中間合金，所述Ni和Sn的質(zhì)量比為1:4 ; 二、 將步驟一得到的Sn-Ni中間合金、Sn和Bi進行混合，然后放在真空熔煉爐中，在真 空度為〇. 001~〇. OlPa和熔煉溫度為250~300°C的條件下熔煉15min~20min，隨爐冷 卻后得到Sn-Bi-Ni合金；步驟二中所述的Sn-Ni中間合金與Bi的質(zhì)量比為（1~4) : 168 ; 步驟二中所述的Sn與Bi的質(zhì)量比為（76~77) :56 ; 三、 采用砂輪對步驟二得到的Sn-Bi-Ni合金進行打磨，去掉Sn-Bi-Ni合金表面的氧化 層，然后在真空度為0. 1~0. 5Pa、銅輯轉(zhuǎn)速為4~15m/s、管子的管口距銅輯高度為6mm~ Ilmm和高頻感應(yīng)加熱電流為300A~350A的條件下進行甩帶，得到厚度為0. 2~Imm的薄 帶，冷卻后可得到SnBiNi低溫?zé)o鉛釬料；經(jīng)檢測所述SnBiNi低溫?zé)o鉛釬料中Bi的百分含 量為42%、Ni的百分含量為0. 05 %~0. 2 %和余量為Sn。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的SnBiNi低溫?zé)o鉛釬料的制備方法，其特征在于步驟三中經(jīng)檢 測所述SnBiNi低溫?zé)o鉛釬料中Bi的百分含量為42%、Ni的百分含量為0. 05%~0. 15% 和余量為Sn。6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的SnBiNi低溫?zé)o鉛釬料的制備方法，其特征在于步驟三中經(jīng)檢 測所述SnBiNi低溫?zé)o鉛釬料中Bi的百分含量為42%、Ni的百分含量為0. 05%~0. 1 %和 余量為Sn。7. 如權(quán)利要求1所述的SnBiNi低溫?zé)o鉛釬料的制備方法，其特征在于SnBiNi低溫?zé)o 鉛釬料的制備方法是按以下步驟完成的： 一、 將Ni和Sn放在真空熔煉爐中，在真空度為0. 1~IPa和熔煉溫度為850~950°C 的條件下熔煉lh，隨爐冷卻后得到Sn-Ni中間合金，所述Ni和Sn的質(zhì)量比為1:4 ; 二、 將步驟一得到的Sn-Ni中間合金進行真空噴霧，得到粒徑為40 ixm~SOiim的 Sn-Ni合金粉末； 三、 將步驟二得到的粒徑為40 y m~80 y m的Sn-Ni合金粉末、Sn粉和Bi粉進行混合， 然后在球磨機中球磨20min，得到混合物；步驟三中所述的粒徑為40 ym~80 ym的Sn-Ni 合金粉末與Bi粉的質(zhì)量比為（1~4) : 168 ;步驟三中所述的Sn粉與Bi粉的質(zhì)量比為（76~ 77):56 ； 四、 將步驟三得到的混合物放在真空熔煉爐中，在真空度為0. 001~0.0 lPa和熔煉溫 度為250~300°C的條件下熔煉15min~20min，隨爐冷卻后得到Sn-Bi-Ni合金； 五、 采用砂輪對步驟四得到的Sn-Bi-Ni合金進行打磨，去掉步驟四得到的Sn-Bi-Ni合 金表面的雜質(zhì)，然后在真空度為0. 1~0. 5Pa、銅輯轉(zhuǎn)速為4~15m/s、管子的管口距銅車昆 高度為6mm~Ilmm和高頻感應(yīng)加熱電流為300A~350A的條件下進行甩帶，得到厚度為 0. 2~Imm的薄帶，冷卻后可得到SnBiNi低溫?zé)o鉛釬料；經(jīng)檢測所述SnBiNi低溫?zé)o鉛釬料 中Bi的百分含量為42%、Ni的百分含量為0.05%~0.2%和余量為Sn。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的SnBiNi低溫?zé)o鉛釬料的制備方法，其特征在于步驟五中經(jīng)檢 測所述SnBiNi低溫?zé)o鉛釬料中Bi的百分含量為42%、Ni的百分含量為0. 05%~0. 15% 和余量為Sn。9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的SnBiNi低溫?zé)o鉛釬料的制備方法，其特征在于步驟五中經(jīng)檢 測所述SnBiNi低溫?zé)o鉛釬料中Bi的百分含量為42%、Ni的百分含量為0. 05%~0. 1 %和 余量為Sn。
【專利摘要】SnBiNi低溫?zé)o鉛釬料及其制備方法，本發(fā)明涉及SnBiNi無鉛釬料及其制備方法。本發(fā)明是要解決現(xiàn)有SnBi共晶釬料塑性較差的問題。SnBiNi低溫?zé)o鉛釬料按質(zhì)量百分比由42％Bi、0.05％～0.2％Ni和余量為Sn組成。方法：一、將Ni和Sn熔煉成Sn-Ni中間合金；二、將Sn-Ni中間合金、Sn和Bi混合熔煉，得到Sn-Bi-Ni合金；三、對Sn-Bi-Ni合金打磨，甩帶，得到SnBiNi低溫?zé)o鉛釬料。本發(fā)明用于制備SnBiNi低溫?zé)o鉛釬料。
【IPC分類】B23K35/40, B23K35/26
【公開號】CN105014255
【申請?zhí)枴緾N201510489911
【發(fā)明人】楊淼森, 王長文, 崔元彪, 王濱濱, 岳燕星, 劉洋, 閆志峰, 劉西洋, 汪洋
【申請人】哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院
【公開日】2015年11月4日
【申請日】2015年8月11日