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《环保型易熔合金的开发与应用.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、开发环保型易熔合金,实施绿色焊接,对于保护环境,保护人类自身的生存,实现可持续性发展,具有重要的战略意义。作为焊接行业战线上的一员,无论从企业发展、市场竞争,还是从保护生态环境,保护职工健康安全等各方面来看,开发环保型易熔合金是我们不可推卸的责任,是历史赋予的重任。一、开发环保型易熔合金是保护生态环境的需要软钎料与硬钎料的分界温度为450℃,易熔合金是软钎料的重要组成部分。一般把含Bi、熔点在183℃以下的钎料称之为低熔点合金或易熔合金。传统易熔合金的化学成分大都含有锡、铅、铋、锌、铟及镉等金属元素。环保型易熔合
2、金按目前的标准,要求必须符合欧盟WEEE和ROHS两项指令提出的不能含有铅、镉、汞、六价铬、聚合溴化苯和聚合溴化联苯乙醚等6种有害有毒物质。这是出于对生态环境保护的需要。但是,我们在开发环保型易熔合金的同时,还应当看到传统型易熔合金在人类历史中也有着悠久的应用历史。比如锡铅焊料、低熔点合金、易熔合金等软钎料,人们一直沿用了几百年。因为铅、锡储量丰富,价格低廉,形成的钎料具有独特的物理性能(低熔点)和力学性能(良好的热疲劳性能和耐腐蚀性能),是家用电器、电子通信、计算机、印刷电路、消防产品、阀门控温等相关行业广泛使
3、用的一种连接材料。传统的易熔合金虽有许多受人欢迎的优点和特性,但它同时又是有害有毒的物质,主要是含有铅、镉,破坏生态环境,危害人类身体健康,阻碍可持续性发展,不符合环境保护的要求。因此,人们为了保护生态环境和自身的生存,现在不得不“忍痛割爱”,采用环保型替代传统型易熔合金。用环保型替代传统型易熔合金,已引起政府、科研机构、大学和企业的关注和重视。早在2002年,美国、欧洲、日本三方代表在东京就签署了世界无铅软钎焊及发展规划的框架协定。2004年1月欧盟要求电子组装产品必须使用无铅钎料合金。2006年7月1日起所有
4、电子产品无铅化。我国政府对此十分重视,也正在着手制定应用无铅钎料的国家标准。中国机械工程学会焊接学会于2005年重新组建了“环境、健康与安全专业委员会”,把实施绿色焊接,保护职工健康安全,提到了重要的议事日程上来。为探讨开发环保型易熔合金,北京工业大学、哈尔滨工业大学等科研单位的学者、专家发表了大量的研究论文和有价值的著作,成果丰硕。在中国申请与无铅焊料有关的专利已有几十个。深圳亿铖达工业有限公司等单位率先推出了环保型无铅焊料的系列产品。一、在借鉴、创新中开发环保型易熔合金怎样开发符合市场需要的环保型易熔合金?我
5、们走的是在借鉴中创新,在创新中开发这条路。具体做法是:一、广泛收集,积累资料。一年多来,我们通过专业杂志、书刊等各种渠道,收集到美国、日本、英国、欧盟和国内大学、科研单位、企业有关软钎料的资料,其中有锡基、铋基、铟基二元合金、三元合金、四元合金、五元合金、六元合金及以上的几十个系列、1000多个不同熔点的原始配方,这是我们借鉴的基础。然后,再进行分类,按基、按系列整理进行筛选,根据需要确定开发的目标和方案。二、验证取数据。根据第一步确定的目标,有重点地对已掌握熔点的原始配方,逐个进行验证,掌握第一手真实的、可靠的
6、熔点配方数据。在Bi基合金中,重点验证Bi-Sn、Bi-Zn、Bi-Sn-Zn、Bi-Sn-In、Bi-Sn-Sb等5个系近20个熔点。验证结果,Bi基钎料的熔点,一般在120～160℃之间,钎料性能较脆。在In基合金中,重点验证In-Sn、In-Bi、In-Sn-Bi、In-Sn-Zn等4个系近10个熔点。验证结果,In基钎料的熔点比较低,一般<47～130℃,流动性较好,但成本偏高。在Sn基二元合金中,重点验证Sn-Bi、Sn-Zn、Sn-In、Sn-Sb、Sn-Ag等5个系14个熔点。验证结果,Sn基二元的
7、熔点一般在140～200℃之间。在Sn基三元合金中,重点验证Sn-Bi-In、Sn-Bi-Zn、Sn-Bi-Sb、Sn-Bi-Ag等4个系12个熔点。验证结果,熔点一般在150～250℃之间,熔点偏高。检测熔点的试验方法,100℃以下采用水浴法,设备用501型超级恒温器;100℃以上采用油浴法,设备为602型超级恒温油槽。测温的玻璃温度计为国家乙级标准,误差0.5℃。抗拉强度的试验,一般将不同熔点的易熔合金用铜片焊成不同熔点的易熔片,再根据易熔片熔点的高低不同,用30kg或50kg不同的砝码进行静态垂吊试验,测定
8、每片脱落、断裂的时间,从而确定各片的抗拉强度。三、在借鉴创新中开发新熔点、新产品。现已掌握的熔点大都在200～250℃之间,还不能完全满足市场的需要,市场需要的熔点还不完全有。我们还要在借鉴创新中开发新产品,铟基成本较高,重点放在成本较低的锡基、铋基和150℃以下的新熔点上。根据消防、阀门、制冷、电器、电机、电力、石油、化工及航空等产品或设备用于保险、控温、安全装置所需的
