環保型高磷焊料技術的研究與應用

摘 要:高磷焊料技術先進，易焊性能好，在國內屬于領先水平。生產工藝可靠，焊料的化學成分穩定、均勻，其環保的各項指標遠低于國家標準。高磷焊料可在生產熱交換器的銅管焊接中普遍使用。

關鍵詞:高磷焊料 釬焊 真空 生產工藝

中圖分類號:TG42文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2012)07(a)-0034-01

釬焊材料是有色金屬加工制造和各種機械設備生產中應用非常廣泛的一種焊接材料。特別在空調制冷行業應用最多，在生產熱交換器的銅管焊接中普遍使用。我們研究并生產的高磷焊料，其焊接性、流動性、易焊性能極好，質量已達到國際同類產品的水平。

1 項目的提出

1.1 必要性

釬焊材料無論是無銀、低銀、高銀還是其它含金材料，為了增加其流動性，都要在其熔煉過程中加入一種元素——磷(元素符號P)。由于在熔煉過程中金屬溶液要加熱到1200℃以上才能加入磷，而磷的燃點在70～80℃左右，所以在將磷熔入金屬溶液的過程中，有相當一部分磷燃燒成磷的氧化物，這種氧化物漂浮在空氣中不僅對人體有害，而且對環境污染極大，會形成酸雨，特別對農作物危害更大，造成減產，給農業帶來損失。

在釬焊材料生產行業通常磷的燒損為0.3%左右，以年生產1500t計算，一年將燒損磷45t，向大氣中釋放磷的氧化物近15t，這對環境的危害很大。在今天全世界都在提高環保意識的背景下，我們做為生產者絕不能為了追求高額利潤而犧牲環境，讓我們的子孫后代再花更大的代價來治理環境，所以我們要學習先進技術采用新的生產工藝，把生產對環境的污染控制到最低程度。

1.2 可行性

為了解決這個難題，我們查閱了相關的技術信息以及和國內有關專家進行探討，經過多次試驗，采用一種密封，真空加蓋的冶煉新技術，使磷的燒損率僅為0.015%，雖然僅從每年節省45噸磷，價值120萬元來看，經濟效益不是很大，但其社會效益是巨大的。為了保護環境，我們做的貢獻是不能用金錢所衡量的，如果向社會推廣這個新工藝，整個釬焊材料行業都采用這種方法冶煉，那時我們研究所將為我國的環保事業做出巨大貢獻。

2 關鍵技術的突破

為了增加焊接材料的流動性，加磷是必須的，目前還未找到其替代品。根據磷在高溫時極易與空氣結合而氧化的特點，我們的試驗著重解決磷在熔煉添加時與空氣隔絕，在磷全部熔入銅水之后加入其它覆蓋材料，出爐澆注。主要關鍵點:

(1)保證磷在加入前的絕對干燥，避免在加入過程中產生高壓水蒸氣，使大量金屬液濺出。

(2)在真空爐內，準確地將低熔點的磷加入到高溫的金屬液體中去，并保證全部溶解。

(3)出爐前，在真空爐內加入覆蓋材料，防止金屬液表面磷的蒸發及氧化。

(4)澆注采用金屬液從保溫爐側底部出液，連鑄模具與保溫爐連接，使金屬液不與空氣接觸，減少氧化過程。

3 項目的實施與產品的應用

3.1 項目實施

本項技術的開發是我們研究所與中國科學院沈陽金屬研究所和遼寧省沈陽市環保局共同合作，在整個試驗階段，沈陽金屬研究所提供設備、技術，并有多名高級技術人員參與研發，市環保部門提供檢測儀器，跟蹤負責、提供數據。

該項目所需的生產設備是全套引進國外知名廠家的設備，并包括設備的運輸、安裝、調試及人員培訓，所以生產設備及試驗手段是先進可靠的；土建公用設施設計合理，能滿足環保、職業安全衛生、消防及節能要求。

3.2 產品應用

項目工程實施后證明，生產的高磷焊料技術先進，在國內屬于領先水平。生產工藝可靠，焊料的化學成分穩定、均勻，其環保的各項指標遠低于國家標準。我所在采用此項焊料后，制冷產品質量也得到了很大提高。此高磷焊料在沈陽三洋空調有限公司、江蘇春蘭電子商務有限公司、長虹電器公司等多家單位使用，并得到一致好評。

4 成功經驗與技術成果推廣

為了確保該項目的成功和將技術成果推廣，我們在管理上做了大量的工作。

4.1 建立了高效的技術創新體系

“高磷焊料”通過建立技術專家委員會來把握關鍵技術項目開發的必要性和可行性，并通過聯合開發的形式與國內外大學、研究機構建立廣泛的合作關系。

“高磷焊料”制定合理的項目管理規范和制度，跟蹤和控制關鍵技術攻關項目實施的合理性和有效性。

“高磷焊料”通過建立一套合理的人才培養機制來滿足技術快速發展和產品開發需求，采用瀑布式的培訓體系，讓各級管理者真正擔負起下屬能力開發和職涯輔導的責任，形成“高磷焊料”內部“導師制”。

不斷選派優秀人才進修學習，并舉辦各種正規培訓班、專家講座、指定內容的自學、海外研修和崗位鍛煉等方式實施人才培養。

4.2 建立了合理的成果推廣機制

“高磷焊料”項目能夠合理正確地評估科研成果的價值，快速高效地將科研成果應用于新產品開發之中，提供功能完善的中試環境和具有示范作用的產品應用環境等。

“高磷焊料”設立產品轉移部門，制定一整套適合于市場經濟的、適合行業產品特點的成果轉移機制，制定相應的產品技術轉讓辦法。在實施過程中，“高磷焊料”不斷總結成果轉移的成功經驗，逐步完善轉讓機制，更好地調動起上游和下游兩個方面的積極性，順利完成產品推廣的全過程。