專利名稱：一種金錫釬料保護(hù)熔煉方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金錫釬料熔煉時為防止熔融合金氧化的一種金錫釬料保護(hù)熔煉方法。
背景技術(shù)：
金錫釬料的熔煉是金錫預(yù)成形焊片生產(chǎn)中至關(guān)重要的一環(huán)。金錫釬料熔煉質(zhì)量的好壞直接影響著后續(xù)金錫預(yù)成形焊片的生產(chǎn)加工和產(chǎn)品的質(zhì)量。金錫釬料中，錫是一種十分活躍的金屬，熔融狀態(tài)下極易氧化，在熔池中產(chǎn)生錫渣。若熔煉時不加以保護(hù)任由錫氧化，會導(dǎo)致金錫合金成分偏離預(yù)期值，且生成的錫渣也會影響澆鑄出的鑄錠質(zhì)量。金錫 (Au80Sn20)共晶釬料的熔煉的熔點為280°C，熔煉時一般將按共晶成分配置的純錫料與金料先后加入坩堝，且會保持較低的熔煉溫度以降低氧化的程度。然而由金錫二元相圖可知， 當(dāng)合金的成分稍微偏離共晶點時，便會生成大量的高熔點金屬間化合物，嚴(yán)重時甚至完全呈固相的情況。目前，為實現(xiàn)金屬的保護(hù)熔煉，熔煉的設(shè)備一般采用真空熔煉爐，真空熔煉爐可以提供一個真空或者保護(hù)氣氛下的熔煉環(huán)境，實現(xiàn)對金屬的保護(hù)熔煉。而真空熔煉爐的缺點是其雖然能提供一個真空和保護(hù)氣氛的熔煉環(huán)境，但這類設(shè)備多為高頻感應(yīng)熔煉機，只能調(diào)節(jié)其加熱功率，無法實現(xiàn)精確控溫，且造價昂貴，并且真空熔煉設(shè)備上配置的機械攪拌裝置無法靈活應(yīng)對釬料呈固相狀態(tài)時的熔池攪拌的問題，再加上錫的飽和蒸汽壓較高，真空環(huán)境下易揮發(fā)，所以工業(yè)真空熔煉爐并不適用于金錫釬料的保護(hù)熔煉。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種金錫釬料保護(hù)熔煉方法，能防止錫的氧化， 以得到成分準(zhǔn)確、無錫渣夾雜、外觀漂亮的金錫合金鑄錠，且該方法還能克服工業(yè)真空熔煉爐熔煉金錫釬料時的上述缺點，能在較低溫度和精確控溫的情況下進(jìn)行熔煉，且能靈活應(yīng)對熔池攪拌的問題。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種金錫釬料保護(hù)熔煉方法，包括如下步驟
(1)將電阻爐、坩堝、鑄模和石英棒設(shè)置于真空手套箱內(nèi)，其中電阻爐的爐溫控制柜放置于所述真空手套箱的外面，所述電阻爐、坩堝、鑄模、石英棒和真空手套箱構(gòu)成了一個保護(hù)熔煉體系；
(2)將預(yù)先配好的金錫料放入已配置好的保護(hù)熔煉體系中；
(3)啟動真空泵抽真空，直至壓力為-0.IMPa或者-0. IMPa以下，然后將真空泵停機；
(4)充入隊+H2的混合氣至大氣壓；
(5)啟動電阻爐，并通過所述爐溫控制柜設(shè)定熔煉溫度；
(6)先后往坩堝中加入錫料與金料，并適時通過石英棒進(jìn)行攪拌；
(7)待熔煉好后將液態(tài)合金手動澆鑄到鑄模中。上述步驟中，預(yù)先配置好的金錫料中，金與錫的重量比為80:20。上述步驟中，充入的N2 + H2的混合氣中，所述H2在混合氣中的比例為5%—10%，優(yōu)選的比例為10%。上述步驟中，所述電阻爐中，爐溫控制柜的設(shè)定熔煉溫度為350°C—500°C，設(shè)定的優(yōu)選熔煉溫度為420°C。上述步驟中，熔煉時當(dāng)熔池中呈現(xiàn)高固相的情況時，就用石英棒手動攪拌促進(jìn)熔太東。本發(fā)明具有如下有益技術(shù)效果克服了工業(yè)真空熔煉爐熔煉金錫釬料時的很多缺點，能在較低溫度和精確控溫的情況下進(jìn)行熔煉，且能靈活應(yīng)對熔池攪拌問題，在較低溫度和精確控溫的情況下進(jìn)行熔煉，只需通過外置于真空手套箱的爐溫控制柜來實現(xiàn)，靈活的攪拌可以通過操作真空手套箱的手套，手動攪拌實現(xiàn)，非常具有工業(yè)應(yīng)用推廣價值。


圖1為本發(fā)明實施例1、2、3的各設(shè)備連接的結(jié)構(gòu)示意圖中1-爐溫控制柜，2-電阻爐，3-鑄模，4-真空泵，5-氮氣罐，6-氫氣罐，7-石英棒， 8-真空手套箱，9-坩堝。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。實施例1
如圖1所示，一種金錫釬料保護(hù)熔煉方法，包括如下步驟
(1)將電阻爐2、坩堝9、鑄模3和石英棒7設(shè)置于真空手套箱8內(nèi)，其中電阻爐2的爐溫控制柜1放置于所述真空手套箱8的外面，所述電阻爐2、坩堝9、鑄模3、石英棒7和真空手套箱8構(gòu)成了一個保護(hù)熔煉體系。(2)將預(yù)先配好的金錫料(金與錫的重量比為80:20)放入已配置好的保護(hù)熔煉體系的真空手套箱8中。(3)啟動真空泵4抽真空，直至壓力為-0. IMPa或者-0. IMPa以下，然后將真空泵 4停機。(4)充入N2 + H2的混合氣(H2在混合氣中的比例為10%)至一個大氣壓，其中，N2 裝在氮氣罐5內(nèi)，吐裝在氫氣罐6內(nèi)，所述氮氣罐5和所述氫氣罐6均與所述真空手套箱8 連接。(5)啟動電阻爐2，并通過所述爐溫控制柜1設(shè)定熔煉溫度(設(shè)定的熔煉溫度為 420 °C) ο(6)先后往坩堝9中加入錫料與金料，并適時通過石英棒7進(jìn)行攪拌，熔煉時當(dāng)熔池中呈現(xiàn)高固相的情況時，就用石英棒7手動攪拌促進(jìn)熔煉。(7)待熔煉好后將液態(tài)合金動澆鑄到鑄模中。實施例2:
如圖1所示，一種金錫釬料保護(hù)熔煉方法，包括如下步驟
(1)將電阻爐2、坩堝9、鑄模3和石英棒7設(shè)置于真空手套箱8內(nèi)，其中電阻爐2的爐溫控制柜1放置于所述真空手套箱8的外面，所述電阻爐2、坩堝9、鑄模3、石英棒7和真空手套箱8構(gòu)成了一個保護(hù)熔煉體系。
(2)將預(yù)先配好的金錫料(金與錫的重量比為80:20)放入已配置好的保護(hù)熔煉體系的真空手套箱8中。(3)啟動真空泵4抽真空，直至壓力為-0. IMPa或者-0. IMPa以下，然后將真空泵 4停機。(4)充入隊+ H2的混合氣( 在混合氣中的比例為5%)至一個大氣壓，其中,N2裝在氮氣罐5內(nèi)，吐裝在氫氣罐6內(nèi)，所述氮氣罐5和所述氫氣罐6均與所述真空手套箱8連接。(5)啟動電阻爐2，并通過所述爐溫控制柜1設(shè)定熔煉溫度(設(shè)定的熔煉溫度為 350 °C) ο(6)先后往坩堝9中加入錫料與金料，并適時通過石英棒7進(jìn)行攪拌，熔煉時當(dāng)熔池中呈現(xiàn)高固相的情況時，就用石英棒7手動攪拌促進(jìn)熔煉。(7)待熔煉好后將液態(tài)合金手動澆鑄到鑄模中。實施例3
如圖1所示，一種金錫釬料保護(hù)熔煉方法，包括如下步驟
(1)將電阻爐2、坩堝9、鑄模3和石英棒7設(shè)置于真空手套箱8內(nèi)，其中電阻爐2的爐溫控制柜1放置于所述真空手套箱8的外面，所述電阻爐2、坩堝9、鑄模3、石英棒7和真空手套箱8構(gòu)成了一個保護(hù)熔煉體系。(2)將預(yù)先配好的金錫料(金與錫的重量比為80:20)放入已配置好的保護(hù)熔煉體系的真空手套箱8中。(3)啟動真空泵4抽真空，直至壓力為-0. IMPa或者_(dá)0. IMPa以下，然后將真空泵 4停機。(4)充入隊+ H2的混合氣( 在混合氣中的比例為7%)至一個大氣壓，其中,N2裝在氮氣罐5內(nèi)，吐裝在氫氣罐6內(nèi)，所述氮氣罐5和所述氫氣罐6均與所述真空手套箱8連接。(5)啟動電阻爐2，并通過所述爐溫控制柜1設(shè)定熔煉溫度(設(shè)定的熔煉溫度為 500 °C) ο(6)先后往坩堝9中加入錫料與金料，并適時通過石英棒7進(jìn)行攪拌，熔煉時當(dāng)熔池中呈現(xiàn)高固相的情況時，就用石英棒7手動攪拌促進(jìn)熔煉。(7)待熔煉好后將液態(tài)合金手動澆鑄到鑄模中。真空手套箱8又稱真空惰性氣體手套箱，有些物質(zhì)在大氣狀態(tài)下極易氧化，而真空手套箱8可以提供一個無氧且可手動操作的環(huán)境。本發(fā)明所述的金錫釬料保護(hù)熔煉方法，就是采用將整個電阻爐2、坩堝9、鑄模3、石英棒7以及預(yù)先配好的金錫料置于真空手套箱8內(nèi)進(jìn)行保護(hù)熔煉的方法。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明可以精確控制熔煉溫度，且能靈活手動攪拌克服熔池中出現(xiàn)高固相時的情況。最后需要說明的是，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，而不是對本發(fā)明技術(shù)方案的限定，任何對本發(fā)明技術(shù)特征所做的等同替換或相應(yīng)改進(jìn)，仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種金錫釬料保護(hù)熔煉方法，其特征在于包括如下步驟(1)將電阻爐、坩堝、鑄模和石英棒設(shè)置于真空手套箱內(nèi)，其中電阻爐的爐溫控制柜放置于所述真空手套箱的外面，所述電阻爐、坩堝、鑄模、石英棒和真空手套箱構(gòu)成了一個保護(hù)熔煉體系；(2)將預(yù)先配好的金錫料放入已配置好的保護(hù)熔煉體系中；(3)啟動真空泵抽真空，直至壓力為-0.IMPa或者-0. IMPa以下，然后將真空泵停機；(4)充入隊+吐的混合氣至大氣壓；(5)啟動電阻爐，并通過所述爐溫控制柜設(shè)定熔煉溫度；(6)先后往坩堝中加入錫料與金料，并適時通過石英棒進(jìn)行攪拌；(7)待熔煉好后將液態(tài)合金手動澆鑄到鑄模中。
2.如權(quán)利要求1所述的一種金錫釬料保護(hù)熔煉方法，其特征在于預(yù)先配置好的金錫料中，金與錫的重量比為80:20。
3.如權(quán)利要求1所述的一種金錫釬料保護(hù)熔煉方法，其特征在于充入的N2+ H2的混合氣中，所述H2在混合氣中的比例為5%—10%。
4.如權(quán)利要求3所述的一種金錫釬料保護(hù)熔煉方法，其特征在于所述H2在混合氣中的比例為10%。
5.如權(quán)利要求1所述的一種金錫釬料保護(hù)熔煉方法，其特征在于所述電阻爐中，爐溫控制柜的設(shè)定熔煉溫度為350°C—500°C。
6.如權(quán)利要求5所述的一種金錫釬料保護(hù)熔煉方法，其特征在于所述電阻爐中，爐溫控制柜的設(shè)定熔煉溫度為420°C。
7.如權(quán)利要求1所述的一種金錫釬料保護(hù)熔煉方法，其特征在于熔煉時當(dāng)熔池中呈現(xiàn)高固相的情況時，就用石英棒手動攪拌促進(jìn)熔煉。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種金錫釬料保護(hù)熔煉方法,包括如下步驟(1)將電阻爐、坩堝、鑄模和石英棒設(shè)置于真空手套箱內(nèi)，其中電阻爐的爐溫控制柜放置于所述真空手套箱的外面，所述電阻爐、坩堝、鑄模、石英棒和真空手套箱構(gòu)成了一個保護(hù)熔煉體系；(2)將預(yù)先配好的金錫料放入已配置好的保護(hù)熔煉體系中；(3)啟動真空泵抽真空，直至壓力為-0.1MPa或者-0.1MPa以下，然后將真空泵停機；(4)充入N2+H2的混合氣至大氣壓;(5)啟動電阻爐，并通過所述爐溫控制柜設(shè)定熔煉溫度；(6)先后往坩堝中加入錫料與金料，并適時通過石英棒進(jìn)行攪拌；(7)待熔煉好后將液態(tài)合金手動澆鑄到鑄模中。
文檔編號C22C1/02GK102251140SQ20111019833
公開日2011年11月23日 申請日期2011年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月15日
發(fā)明者陳衛(wèi)民 申請人:廣州先藝電子科技有限公司