環保（bǎo）控溫易熔合金的研製與應用

一、環保型控（kòng）溫易（yì）熔合金特性與焊料的區別（bié） 軟釺料與硬釺料的分（fèn）界溫（wēn）度為450℃。易熔合（hé）金是軟釺料的重（chóng）要組成部分（fèn），一（yī）般把含鉍（bì）、熔點在183℃以下的釺料列入易熔合金。在易熔合金中形成共晶或亞共晶、溫（wēn）差範圍狹窄的合金，又能實施控溫要求的，稱（chēng）之為控溫易熔合金。 控溫易熔合金是在（zài）易熔合金、低熔點合金，錫鉛焊料的基礎上（shàng），逐步發展、延伸形成的，兩者既有延續性又有差異性，與錫鉛焊料的（de）區別（bié）主要在：第一、控溫合金以控溫為目的，同時也能焊接，而錫鉛焊料隻有焊接功（gōng）能，滿足不了（le）控溫（wēn）的要求；第二、控溫合金比錫鉛焊料的溫差小，熔化（huà）範圍狹窄，熔點更（gèng）精確；第三、控溫合金（jīn）比錫鉛焊料的熔點要低，而且易熔，形成的熱敏元件動作靈敏，誤差少；第四：控溫合金可用極限溫度（dù）釺焊對溫度極敏感的裝置，而錫鉛焊料隻能（néng）焊接183℃以上的（de）焊件；第（dì）五、錫鉛焊（hàn）料係二元合金，控溫合金由多元合金組成，對金屬元素的要求更純，熔煉工藝難度大，科技含量高，質量（liàng）也更好。 控溫（wēn）易（yì）熔合金也不同於低熔點合金、易熔合金。低熔點（diǎn）合金的性能隻表示合金的熔點低，受溫、受熱度低；易熔合金的（de）性能也隻表示（shì）其易熔性、可塑性，而控溫易熔合金的性能既易熔（róng）、可塑，又可控溫、焊接，對熔點有特別嚴格的要求，具有特定的不可替代性，是（shì）軟釺料品中之精品。 環保型與傳（chuán）統型控溫易熔合金的本質區別，在於無害無毒物質與有害有毒物質。人類沿用含（hán）鉛焊料已有近千（qiān）年的曆史，從含（hán）鉛焊料時代向無鉛（qiān）焊（hàn）料時代（dài）過（guò）渡，這是焊材史上新的裏程碑。 開發環保型控溫易熔合金，要從產業實用（yòng）化角度出發，評判的標準應包括（kuò）毒性、成（chéng）本、資（zī）源、性能和（hé）工藝性（xìng）、實用性等多方麵。因此（cǐ），環保型控溫易熔合金應具有的特性（xìng）是：第一、環保性（xìng）。控溫合金一定要達到歐盟提出無鉛、無鎘、無（wú）汞（gǒng）等（děng）有害有毒物質（zhì）的要求，是環保型的“綠色產品（pǐn）”。第二、適用（yòng）性。控溫合金（jīn）的性能應能適用於保險、消防、安全、熱敏感應等裝置設備的需要，要（yào）求：（1）熔點準，熔（róng）化範圍狹窄；（2）反（fǎn）應（yīng）靈敏，達（dá）溫即動（dòng）作，熔化時（shí）限在60秒—120秒範圍內（nèi）完（wán）成；（3）焊接強度牢，焊成易熔片靜態垂吊能承受50kg48小時不（bú）脫落，不斷裂；（4）致密性可靠，能承受一定的大氣壓衝擊，不變形、不泄露、不穿孔；（5）焊接工藝（yì）、漫流性、鋪展（zhǎn）性好。第三、兼容性。控溫合（hé）金既可單獨用（yòng）於焊接（jiē），又可單獨用於控製溫度，也能焊接與控溫同時並用，安全可（kě）靠。第四（sì）、達標性。控溫合金質量應能達到國家（jiā）相（xiàng）關標（biāo）準要求，尤其是用（yòng）於消防產品（pǐn）的（de）控溫（wēn）元件、熱（rè）敏配件，均需經國家（jiā）級（jí）檢（jiǎn）測中心認可方可配套提供。我司（sī）產品（pǐn）2004年和2007年兩次經國家消防裝備（bèi）質（zhì）量監督檢驗中心檢測均為合格。第（dì）五、競（jìng）爭性。控溫合金成本要低，質優價廉，具有市場競爭力（lì），既有可用性，又有可購性，客戶買得起、用得好。上述“五性（xìng）”要求，是產品（pǐn）完整性和完（wán）美性的重要體現。 二、在（zài）借鑒、創新中開發環保型控溫易熔合金 怎樣開發（fā）符合市場需要並有“特性”的環保型控溫易熔合金？我們走的是在借鑒中創新，在創新中（zhōng）開發這（zhè）條路。具體做法是：第（dì）一步，廣泛采集，積累資料。二年多來，我們通過專業雜誌、書刊、展覽會、學術會議等各種渠（qú）道，采集（jí）到美（měi）國（guó）、日本、英國、歐盟和國內大學、科研（yán）單位等有（yǒu）關軟釺料的資料，其中有錫基（jī）、鉍基、銦基、鋅基二元合金、三元合金、四元合金、五元合金、六元（yuán）合金及以上的幾十（shí）個係、近（jìn）2000個不同熔點的（de）原始配（pèi）方，這是我（wǒ）們借鑒（jiàn）的重要基礎。然後再進行分類，按基、按係整理、篩選，根據（jù）市場需要確定開發的目標和（hé）方案。 第二步，驗證獲取數據（jù）。根據確定開發的目標（biāo），有重點地對已有熔點的原始配方，逐（zhú）個進行（háng）驗證，去偽（wěi）存真，糾錯（cuò）取正，掌（zhǎng）握第一手（shǒu）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（děng）五個係近40個熔點。驗證結果，Bi能降低熔點，但性能較脆（cuì），可塑性差，難以形成絲狀、片狀，不適於氣密性封裝。 在（zài）In基合金中，重點驗證In—Sn、In—Bi、In—Sn—Bi、In—Sn—Zn、In—Sn—Bi—Zn等五個係30多個熔點（diǎn）。驗證結果，In基釺料的熔點比較低，可塑性、延展性較好，能形成片狀，但成本偏高。 在Sn基二元、三元合金中，重（chóng）點驗證（zhèng）Sn—Bi、Sn—Ag、Sn—In、Sn—Sb、Sn—Bi—In、Sn—Bi—Zn、Sn—Bi—Ag等（děng）近二十個係（xì）50多個熔點。驗證結果，Sn基合金（jīn）潤濕性、抗腐蝕性較好，能與Bi、Zn、In形（xíng）成共（gòng）晶、亞共（gòng）晶合（hé）金。二元合金的（de）熔點一（yī）般在140℃—200℃；三元合金的熔點（diǎn），一般在150℃—250℃，但熔點偏高，市場適應性不夠多。 第三步，在（zài）借鑒、創新中開發新（xīn）熔點、新產品。現已掌握的熔點大都在150℃以上，滿足不了市場的需要。我（wǒ）們根據消防、閥門、製冷、電（diàn）器、石油、汽車、電子、機械等（děng）配件用於控溫、熱敏感應等裝置所需的57℃、63℃、68℃、70℃、72℃、83℃、100℃、110℃、120℃、139℃、150℃等不同熔點，采用調整配比法再創新、再開發（fā）。所謂調整配比（bǐ）法？就是借鑒已有熔點的配方，根據不同金屬元（yuán）素的不同（tóng）特性、作用（yòng），對金（jīn）屬元（yuán）素原配比進行調整，按照金相原理調高（gāo）或調低，增（zēng）多或減少，一個一個地試驗，直至達到預定熔點的要（yào）求為止。開發一個新熔點，需要經過多次調整、反複試驗才能完成。功夫不負有心人。經過艱苦不懈研製，現已形成從55℃—280℃間的任何熔點，我們都可以開發提供，質量也不斷得到提升，基本上滿足了（le）市場的需求。 三、 科（kē）學檢測是環保型控溫易熔合金質量可靠（kào）保證 環（huán）保型控溫易熔合金的質量，包含環保、熔點、熔化時限，焊接後的抗拉強度（dù）和穩定性，以及易熔塞灌（guàn）注（zhù）後的致密性和耐衝擊等。對於質量問題，在日常使用（yòng）過程中，用戶最關注、反映也（yě）較多的是合金體熔點準確度的差異。歸納起來（lái），主要有以下幾個方麵： （1）水浴、油浴設備測（cè）與用烘箱測，由於液體與氣（qì）體受（shòu）熱、導熱（rè）、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（tài）受力（彈簧壓力、鋼絲（sī）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（shòu）力測比不受力（lì）測要提前2℃—4℃動作。 （3）同樣的110℃易熔件，測試設（shè）備一樣，而升溫速率不（bú）同，測出的（de）熔化溫度也有1℃—3℃的差異。 （4）同樣是140℃易熔件，測試時易（yì）熔件安放的位置與溫（wēn）度計測溫頭（tóu）的距離不同，離得遠、偏上或偏下的，動作（zuò）溫度也會有0.5℃—1.5℃的偏差。 （5）57℃灑水（shuǐ）噴頭裝飾罩焊件，采（cǎi）用水浴法測試，環境溫度放入、升（shēng）溫至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。 （6）150℃易熔件，同樣是在環境（jìng）溫（wēn）度放（fàng）入油（yóu）浴，由於春、夏、秋、冬季節環境溫度不一樣，因受熱（rè）時（shí）間的不同，也會出現1℃—2℃的溫差。 （7）180℃易（yì）熔件，同（tóng）樣是油浴，采用國家乙級標（biāo）準與普通的玻璃溫度計，也會（huì）有1℃—2℃的誤差。 （8）145℃易熔（róng）塞，由於銅質外殼的（de）厚薄不（bú）同，測試也會出現0.5℃—1℃的溫差。外殼越厚，溫（wēn）差越大。 （9）露體測（合金直接放（fàng）在加（jiā）熱板上（shàng））與密封測（合金放入水、油液中），由於導熱，保溫不同，受熱麵積和角度不（bú）同，同樣的98℃合金（jīn）料，也會有1.5℃—2℃的溫差。 同樣一個熔點的合金，為什麽會出現不（bú）同的結果，有差異呢？這（zhè）裏麵大有學問，大可研究，原因確實也很（hěn）多。比如（rú）：測試設備的不同，有水浴、油浴、烘箱、電爐（lú）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（chóng）不同，從1kg到40kg不等；測試工藝不一樣，有一次（cì）性測的，有二次分階段性測的；升溫（wēn）速（sù）率（lǜ）也有快有慢；測試受溫時間也有（yǒu）多少、長短不同（tóng），有的從環境溫度開始測，有的需要升到一定的（de）溫（wēn）度開始測；合金直接受熱與間接受熱，灌（guàn）注（zhù）件外殼（ké）壁的厚（hòu）與薄；使用的溫度計也不盡相同。等等（děng）。由於測試設備、要求、工藝、方法、環境、條件的不同，複測出現熔點有差異，這在意料之中，屬於“正常”而不可避免的。 在諸多造成溫（wēn）差的原因中，動態受力測的影（yǐng）響最大。因為（wéi）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，從表及裏，由固（gù）態變液態（tài）的過程。我們講熔點，指的是液（yè）相線熔（róng）化溫度，而不是固相（xiàng）線熔化溫度。動態受力測因有“拉力”、“頂力”在固相線時焊件就被“拉斷”，而靜態不受力測焊件的“熔斷”則在液相線。“拉斷（duàn）”與“熔斷”之間的溫差（chà），也因（yīn）受力的（de）大小、輕重和不同合金的晶體熔化（huà）點而不一樣（yàng）。受力越大、越重，溫差就會越大（dà）。因此，受力測需在測（cè）前算準平（píng）均（jun1）每kg“拉力”對熔點（diǎn）溫度有多大的影響，然後再（zài）根據影（yǐng）響的力度配製相適應度數的（de）合金，一般比標稱溫度的熔點要高出1℃—3℃不等。 俗話（huà）說：沒有規矩，不成方圓。解決測試中的溫差（chà）問題，也需要有“規矩”。這個“規矩”就是要用科學的方法（fǎ）進（jìn）行檢測。科學檢測需在標準統一的前提（tí）下，要求要明確，設備要同樣，工（gōng）藝要規範，方法要正確，環境、條件要掌握（wò）好。長期的實踐證明，對合金體融化溫度（dù）要求嚴（yán）格的，采用油浴、水浴測比采用烘箱測要（yào）精確；采用（yòng）國家乙級玻璃（lí）溫度計比普通玻璃溫（wēn）度計（jì）、電（diàn）子數碼計要標準；油浴采用稀薄、透明、耐（nài）高溫的油質比（bǐ）用（yòng）稠厚、色深的普通油質對焊件動作的阻（zǔ）力要小；水（shuǐ）浴采用優質的蒸餾水比用含雜質、礦物質的水（shuǐ）腐蝕要少；采用“細雨潤土”式升（shēng）溫速（sù）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（mì）封式測比露體開放式（shì）測溫度更準；測試件在水浴、油浴（yù）中與溫度計測溫頭平行靠近，比偏（piān）高（gāo）、偏低、離遠更接近熔點；受力測事前測算“拉力”、“頂力”對熔點的影響，比用“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（jiǎo）動，比不攪動（dòng）靜態的水、油溫度要（yào）均（jun1）勻（yún）；直接測合金料比測焊件、易熔塞溫度易（yì）掌（zhǎng）握。實踐也告訴我們，用（yòng）科學方法進行檢測，既是解決測試中溫差問（wèn）題的好辦（bàn）法，也是環保（bǎo）型控溫（wēn）易熔合金（jīn）質量的可靠保（bǎo）證（zhèng）。 全國銷售熱線：+86 (0769) 85315997 (13412501502) FAX：+86 (0769) 85397309 網 址：www.hurfikir.com 誠信通：www.5396227.cn 郵 箱：450159528@qq.com Q Q：450159528 阿裏ID：5396227 更（gèng）多資訊詳細請登（dēng）錄東莞低熔點合金：www.hurfikir.com