無害化釬焊材料
時間：2019-06-13
作者：無錫不銹鋼板
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釬焊是采用比母材熔點低的金屬材料作釬料，將焊件和釬料加熱到高于釬料熔點，低于母材熔化溫度，利用液態釬料潤濕母材，填充接頭間隙并與母材相互擴散實現連接焊件的方法。釬焊時必須使用到釬料，它在焊接時通過潤濕母材并和母材形成固溶體之類的結構以實現焊接材料的緊密結合。
釬料按照釬料的熔化溫度范圍分為：軟釬料（熔點低于450℃，如鎵基、鉍基、銦基、錫基、鉛基、鋅基等合金）、硬釬料（熔點高于450℃，如鋁基、鎂基、銅基、銀基、錳基、金基、鎳基、鈀基、欽基等合金）。
在傳統的釬料加工過程中，熔煉澆鑄采用感應爐熔煉等開放式單聯工藝，會產生大量的粉塵、重金屬蒸氣（Cu、Pb、Mn 等）、有毒氣體（CO、H2S等）。粉塵排放加劇了我國近年來部分城市的霧霾天氣。釬料中的有害重金屬對人體直接造成嚴重危害；釬焊過程中會產生大量的弧光、煙塵、煙氣（金屬蒸氣、HF、NOx、O3等）。特別是釬料和母材的異質性，導致釬焊產品回收難度大，每年有數以百萬噸的廢棄焊接件產生，釬料中的有毒元素和重金屬元素更易進入周圍環境。
隨著國際和國內一系列環保法令的實施，傳統釬焊材料中的有毒、有害物質已被禁止使用，釬焊材料的成分無害化主要集中在無鎘銀釬料、無鉛釬料和無害化焊劑等方面。
無鎘銀釬料是在銀、銅、鋅基礎上添加銦、鎵、錫、鉍、鎳、錳等元素，降低熔點，提高潤濕性能的同時保證較高的強度。
無鉛釬料的成分主要集中在Sn－Ag、Sn－Ag－Cu、Sn－Cu、Sn－Zn 和Sn－Sb 系合金，同時添加少量能產生低溫共晶的Ag、Cu、Zn、Bi、In等金屬元素的合金。
無害化釬劑的發展趨勢是不含鹵化物的免清洗釬劑，目前在軟釬焊中應用尤為廣泛。
綠色釬焊材料在我國已開始大量應用，但國產高端綠色釬焊材料的市場占有率低，有待提高，應加大開發新成分釬料力度，重點是開發低銀無鎘釬料、新型無鉛焊膏/焊球等，為釬焊技術的健康發展做出貢獻。