環保控溫易熔合金的研製與應用

一、環保型控溫易熔合金特性與焊料的區別 軟釺料與硬釺料的分界溫度為450℃。易熔合金是軟釺料的重要組成部分（fèn），一般把含鉍、熔點在183℃以（yǐ）下的釺料列入易熔合金。在易熔合金中（zhōng）形成（chéng）共晶或亞共晶、溫差範（fàn）圍狹（xiá）窄的合金，又能實施控溫要求的，稱之為控溫（wēn）易熔（róng）合金。 控（kòng）溫易熔合金是在易熔合金、低（dī）熔點合金，錫鉛焊料的基礎上，逐步發展、延伸形成的，兩（liǎng）者既有延續性（xìng）又（yòu）有差異性（xìng），與錫鉛焊料的區別主要在：第一、控溫合金以（yǐ）控溫為目的，同時也能焊接，而錫鉛焊料隻有焊接功能，滿足不了控溫的要（yào）求；第二、控溫合金比錫鉛焊料的溫差小，熔化範圍狹窄，熔點更精確（què）；第三（sān）、控溫合金比（bǐ）錫（xī）鉛焊料的熔（róng）點要低，而且易熔，形成的熱敏元件動作靈敏，誤差少；第四：控溫合金可用（yòng）極限溫度釺焊對溫度極敏感的裝（zhuāng）置，而錫鉛焊料隻能焊接183℃以上的焊件；第五、錫鉛（qiān）焊料（liào）係二元合（hé）金，控溫合（hé）金由多元（yuán）合金組成，對金屬元（yuán）素的（de）要求更純，熔煉工藝難度大，科技含量高，質量也更好。 控溫易熔合金也不同於低熔（róng）點合金、易熔合金。低熔點（diǎn）合金的性能隻表示合金的（de）熔點低，受溫、受熱度低（dī）；易熔合金（jīn）的性能（néng）也隻（zhī）表（biǎo）示其易熔（róng）性（xìng）、可塑性，而控溫易熔合金的性能既易熔、可塑，又可控溫、焊接，對熔點有特別嚴格的要（yào）求，具有特定的不可替代性（xìng），是（shì）軟釺料品中（zhōng）之精品。 環保型與傳統型控溫易熔合金（jīn）的本質（zhì）區別，在於無害無毒物質與有害有（yǒu）毒（dú）物（wù）質。人類（lèi）沿用含鉛焊料已有近（jìn）千年的曆（lì）史，從含鉛焊料時代向無（wú）鉛焊（hàn）料（liào）時代過渡，這是焊材史上新的裏程碑。 開發環保型控溫易熔合金，要從產（chǎn）業實用（yòng）化角度出發（fā），評判的標準應包括毒性、成本、資源（yuán）、性能和工藝性、實用性等多方麵。因此，環保型控溫易熔合金應具（jù）有的特性是：第一、環（huán）保性（xìng）。控溫合金一定要達到歐盟提（tí）出無鉛、無鎘、無汞等有害有毒物質的要求，是環保型的“綠色產（chǎn）品”。第二、適用性。控溫（wēn）合金的性能應能適用（yòng）於保險、消防、安全、熱敏感應等裝置設（shè）備的需（xū）要，要求（qiú）：（1）熔點準，熔化範圍狹窄（zhǎi）；（2）反（fǎn）應（yīng）靈敏，達溫即動作，熔化時限在60秒—120秒範圍內完成；（3）焊接強度牢（láo），焊成易熔片靜態垂吊（diào）能承受50kg48小時不脫落，不斷裂（liè）；（4）致密性可靠，能承受一（yī）定的大氣（qì）壓衝擊，不變（biàn）形、不泄露、不穿孔（kǒng）；（5）焊接工藝、漫流性、鋪（pù）展性好。第三、兼容性。控溫合金既（jì）可單獨用於（yú）焊接，又可單獨用於控製溫度，也（yě）能焊接與控（kòng）溫同時並用，安全可靠。第四（sì）、達標性。控溫合金質量應能（néng）達到（dào）國家相關標準要求，尤其是用於消防產品的控溫元件、熱敏配件，均需經（jīng）國家級檢測（cè）中心認可方可配套提供。我司（sī）產品2004年和（hé）2007年兩次經國家消防（fáng）裝備質量（liàng）監（jiān）督檢驗中心（xīn）檢測均為合格。第五、競爭性。控溫合金成本要低，質優價廉（lián），具有市場競爭力，既有可用（yòng）性，又有可（kě）購（gòu）性，客（kè）戶買得起、用得好。上述“五性”要求，是產品完整性和完美性的（de）重要體現。 二、在（zài）借鑒、創新中開發環保型控溫易熔合金 怎樣開發（fā）符（fú）合市場需要並有（yǒu）“特性”的環保型控（kòng）溫（wēn）易熔合金？我們走的是（shì）在借鑒中創（chuàng）新（xīn），在創新中開發這（zhè）條路。具體做法是（shì）：第一步，廣泛采集，積累資料。二年多來，我們通（tōng）過專業雜誌、書刊、展覽會、學（xué）術會議等各種渠道（dào），采集到美國、日（rì）本、英國、歐盟和國內大學、科研單位等有關（guān）軟釺料的資（zī）料，其中有錫基、鉍（bì）基、銦（yīn）基、鋅基二元合金、三元合金、四元合（hé）金、五元合金、六元合金及以（yǐ）上的幾十個係、近2000個（gè）不同熔點的原始配方，這是我們借鑒的重要基（jī）礎。然後再進行分類，按基（jī）、按係整理、篩（shāi）選，根據市場需要確定開發的目標和方（fāng）案。 第（dì）二步，驗證獲取數（shù）據。根據確定開發（fā）的目標，有（yǒu）重點地對已有熔點的原始配方，逐個進行（háng）驗證，去偽存（cún）真，糾（jiū）錯取正，掌握第一手真實而可靠的熔點配方數據。 在Bi基合金中，重點驗證Bi—Sn、Bi—Zn、Bi—Sn—Zn、Bi—Sn—In、Bi—Sn—Sb等五個係近40個熔點。驗證結果，Bi能降低熔點，但性能較脆，可塑性差，難以形成絲狀、片狀，不適於氣密性封裝。 在In基合金中，重（chóng）點驗證In—Sn、In—Bi、In—Sn—Bi、In—Sn—Zn、In—Sn—Bi—Zn等（děng）五個係30多（duō）個熔點。驗證結果，In基（jī）釺料的熔點比較低，可塑性、延展性較好，能（néng）形成片狀，但成本偏高。 在Sn基二元、三元合金中，重點驗證Sn—Bi、Sn—Ag、Sn—In、Sn—Sb、Sn—Bi—In、Sn—Bi—Zn、Sn—Bi—Ag等近二十個係50多（duō）個（gè）熔點。驗證結果，Sn基合金（jīn）潤濕（shī）性、抗腐（fǔ）蝕性較好，能與Bi、Zn、In形成（chéng）共晶、亞共晶合金。二元合（hé）金的熔（róng）點一般（bān）在140℃—200℃；三元合金的熔點，一般在（zài）150℃—250℃，但（dàn）熔點偏高，市場適應性不夠多。 第三步，在借鑒、創新（xīn）中開發新熔點、新產品。現已掌握的熔點大都在150℃以（yǐ）上，滿足不（bú）了市場的需（xū）要。我們根據消防、閥（fá）門、製冷、電器、石油、汽車、電子、機械等配件用於控溫、熱敏感應等裝置所需（xū）的57℃、63℃、68℃、70℃、72℃、83℃、100℃、110℃、120℃、139℃、150℃等不同（tóng）熔點，采用調整配比法再創新、再開發。所謂調整配比（bǐ）法？就是借鑒已有（yǒu）熔（róng）點的（de）配方，根據不（bú）同金屬元素的不同特性、作用，對金屬元素（sù）原配比進行調整，按照金相原理調高或調低，增多或減少，一個一（yī）個地試驗，直至達到預定熔（róng）點的要求為止。開發一個新熔點，需要經過多次調整、反複（fù）試驗才能完成。功夫不負有心人（rén）。經過艱苦不懈研製，現已形成從55℃—280℃間的任何（hé）熔點，我們都可以開發（fā）提供，質量也不斷得到（dào）提（tí）升，基本上滿（mǎn）足了市場的需求。 三、 科學檢（jiǎn）測是環保型（xíng）控溫易熔合金質量可靠保證 環保型控溫易熔合金的質量（liàng），包含環保、熔點、熔化時限，焊接後的抗拉強度和穩定性（xìng），以及易熔塞灌注後的致密性和耐衝擊等（děng）。對於質量問題，在日常使用過（guò）程（chéng）中，用戶最關注、反映也較多的是合金體熔點準確度的差異。歸納（nà）起來（lái），主要有以下幾個方麵： （1）水浴（yù）、油（yóu）浴設備測與（yǔ）用烘（hōng）箱測，由於（yú）液體與氣（qì）體受熱、導熱、空間的不同，同樣的183℃熱熔塞，幹熱測比在液中測要高2℃—3℃。 （2）動態受力（彈簧壓力、鋼絲拉力、夾件脹力、氣壓頂力）測與靜態不受力測，同樣70℃、280℃易熔件，受力測比不受力測要提前2℃—4℃動作。 （3）同樣的110℃易熔件，測試（shì）設備一樣，而（ér）升溫速率不同，測出的熔化溫度也有（yǒu）1℃—3℃的差異。 （4）同樣是140℃易熔件，測（cè）試（shì）時易熔件安放的位置（zhì）與溫度計測溫頭的距離不同，離得遠、偏上或（huò）偏下的，動作溫度也會有0.5℃—1.5℃的（de）偏差。 （5）57℃灑水噴（pēn）頭裝飾罩焊件，采（cǎi）用（yòng）水浴法測試，環境溫度放入、升溫（wēn）至45℃放入、57℃時放入，由於受熱時間有長有短，溫差也有0.5℃—1.5℃不等（děng）。 （6）150℃易熔（róng）件，同樣是在環境溫度放入油浴，由於春、夏、秋、冬季節環境溫度不一樣，因受熱時間的不同，也會出現1℃—2℃的溫差。 （7）180℃易熔（róng）件（jiàn），同樣是油浴，采用國家乙（yǐ）級標準與普通的玻璃（lí）溫度計，也會有（yǒu）1℃—2℃的誤差。 （8）145℃易熔塞，由於銅質外殼的厚薄（báo）不同，測試也（yě）會出現0.5℃—1℃的溫（wēn）差。外殼越（yuè）厚，溫差（chà）越大。 （9）露體測（合金直接放在加熱板上）與密封測（合金放入水、油液中），由於導（dǎo）熱，保溫不同，受熱麵積（jī）和角度不同，同樣的98℃合金料，也會有1.5℃—2℃的溫差。 同樣一個（gè）熔點的合金，為什麽會出現不同的（de）結果，有差異呢？這裏麵（miàn）大有學問，大可研究，原因確實也很（hěn）多。比如：測試設備的不同，有水浴、油浴、烘箱、電爐等；測試要求各異，動態受力測與靜態不受力測；受力也有大小、輕重不同，從1kg到40kg不等；測試工藝不一（yī）樣（yàng），有一（yī）次性測的，有二次（cì）分階段性測的；升溫速率也有快有慢；測試受溫時（shí）間也有多少、長短不同，有的從環境溫度開（kāi）始測，有的需（xū）要升到（dào）一（yī）定的溫度開始測；合金直接受熱與間（jiān）接受熱，灌（guàn）注件外殼壁的厚與薄；使用的溫度計也不盡相（xiàng）同。等等。由於（yú）測試設備、要求、工藝、方法、環境、條件的不同，複測出（chū）現熔點有差異，這在意料之中，屬於“正常”而（ér）不可避免的。 在諸多造成溫差的原因（yīn）中，動態受力測的影響最大（dà）。因為合金的熔化有一個從固相線（即曲線ACEDB）到液相線（即曲線AFB）逐漸滲透，從表及（jí）裏，由固態變（biàn）液態的過程。我們講熔點，指的是液相線熔化溫度，而不是固相線熔化溫度。動態受（shòu）力測因有“拉力”、“頂力”在固相線時焊件就被“拉斷”，而靜態不（bú）受力測焊件的“熔斷”則在液相線。“拉斷”與（yǔ）“熔斷”之間（jiān）的溫差，也因受力的大小、輕重和不同合金的晶體熔化點而不一樣。受力（lì）越大、越重，溫差就會越大。因此，受力測（cè）需在測前算（suàn）準（zhǔn）平均每（měi）kg“拉力”對熔點溫度有多大的（de）影（yǐng）響，然（rán）後再根（gēn）據影響（xiǎng）的力度配製相（xiàng）適應度數（shù）的合金，一般比標稱溫度的熔點要高出1℃—3℃不等。 俗（sú）話說：沒有（yǒu）規矩，不成方圓。解決測試中的（de）溫差問題，也需要有“規矩”。這個“規矩”就是（shì）要用科（kē）學的方（fāng）法進行（háng）檢測。科學檢（jiǎn）測需在標準統一的前提下（xià），要求要明確，設備要同（tóng）樣，工藝要規範（fàn），方法要正（zhèng）確，環（huán）境、條件（jiàn）要掌握好。長期的實踐證明，對合金體融化溫度要（yào）求嚴格的，采用油浴、水浴測比采用烘箱（xiāng）測要精確（què）；采用國家乙級玻（bō）璃溫度計比普通玻璃溫度計（jì）、電子數（shù）碼計要標準；油浴采（cǎi）用稀薄、透（tòu）明、耐高溫的油質（zhì）比用稠厚（hòu）、色深的普通油質（zhì）對焊件動作的阻力（lì）要小；水浴（yù）采用優質的（de）蒸（zhēng）餾水比用含雜質、礦物質的水腐蝕要少；采用“細雨潤土”式（shì）升溫速率要比“暴風驟雨”式（shì）快速升溫速率熔化溫度要更穩定；采用密封式測比露（lù）體開放式測溫度（dù）更準；測試件在水浴、油浴中與溫度計測溫頭平（píng）行靠近，比偏高、偏低、離遠更接（jiē）近熔點；受力測事前測算（suàn）“拉力”、“頂（dǐng）力”對熔點的（de）影響，比（bǐ）用“一刀切”的辦法盲目進行測效果要好；進行水浴、油浴時不斷攪動，比不攪動靜態的水、油溫度要均勻；直接測合金料比測焊件、易熔塞溫度易掌（zhǎng）握。實踐也告訴我們（men），用科學方（fāng）法（fǎ）進行檢測（cè），既是解決測（cè）試（shì）中溫差問題的好辦法，也是環保（bǎo）型控溫（wēn）易熔合金（jīn）質量的可靠保證。 全國銷售熱線：+86 (0769) 85315997 (13412501502) FAX：+86 (0769) 85397309 網 址：www.gysxh.com 誠信通：www.5396227.cn 郵 箱：450159528@qq.com Q Q：450159528 阿裏ID：5396227 更多（duō）資訊詳細請登錄東莞低熔點合金：www.gysxh.com