
科技部正式发布的《国家绿色低碳先进技术成果目录》包括18项水污染治理技术、15项大气污染治理技术、23项固废处理技术等共85项先进技术成果。
1.技术名称
减排型药芯复合钎料
2. 适用范围
航空航天、轨道交通、家电制冷、电力电子、超硬工具、眼镜制造等领域中铜—铜、铝—铝、铜—铝、钢—钢、钢—铜、钢—硬质合金等钎焊连接过程中钎剂的无组织排放控制。
3. 技术内容
3.1 技术原理
该技术借助钎料成分数字化设计平台,针对不同应用需求制备系列高性能无镉钎料合金;开发了精密轧制技术、多级模拉卷制技术、同步层流挤压制备等技术,制备有缝/无缝药芯钎料;通过在钎剂中复合添加活性元素、改性元素、微纳颗粒等制备活性药芯钎料和高强韧药芯钎料,钎焊时发生微区冶金、成分重构和原位反应,柔性调控钎缝界面组织,实现了对钎料成分与性能的数字化精准调控。钎焊过程中使用该产品,可避免传统实芯钎料钎剂过量造成的无组织高排放问题,减少钎焊过程中有害气体、烟尘排放。卧式液压机最大挤压力 10000KN;挤压速度 0~10mm/s。药芯卷制速度 0~2m/s。无缝/有缝减排型药芯工艺路线如图 1、图 2 所示。

3.2 主要创新点
(1)发现了多种元素与镉的等效关系,实现了无害化钎料成分设计;建立了钎料成分数字化设计平台,实现了理论预测、试验验证的研发新模式。
(2)创新钎料、钎剂结构设计,通过钎料钎剂复合一体化结构,实现了钎料钎剂精准控制,解决了传统钎焊过程中钎料、钎剂分别添加引起的焊后残留大、排放严重超标等问题。
(3)发明了螺旋搭接缝药芯复合钎料,利用螺旋搭接缝的自旋紧提高钎料自身刚度,解决了传统药芯钎料易漏粉、挺直度差、飞溅多等难题。
(4)开发了同步层流挤压、辊模拉拔等技术,揭示了挤压加工时钎料与钎剂在温度—压力—摩擦等复杂外场力下相互作用的行为,解决了易断粉、断丝、活性损失等难题。
(5)开发了高性合金丝、微纳颗粒增强药芯钎料,通过微区冶金、成分重构和原位反应,实现钎缝界面组织柔性调控,提高了钎焊接头性能。
4. 污染治理或环境修复效果
以直径为 6mm 的冰箱制冷管路焊接为例,与传统钎料相比,减排型药芯复合钎料单焊点钎料金属用量减少 30%以上,钎剂用量减少 40%以上,符合电子电气设备中限制使用某些有害物质指令(RoHS)的要求。
与传统实芯银钎料相比,减排型药芯复合钎料钎焊时无需添加钎剂,实现了钎料、钎剂的复合使用,避免了钎剂残留物过量造成的环境污染问题。
5. 技术示范情况
减排型药芯复合钎料已在家电制冷、超硬工具、眼镜等典型行业重点企业推广应用。与传统实芯钎料相比,钎焊单个焊点钎料、钎剂用量减少;钎料熔化速率提升,单把焊枪手工施焊焊点数增加,在节省材料、减少排放的同时提高了生产效率。
6. 投资估算
按年产能 100000 公斤钎料规模计算,普通成形设备费及辅助检测设备费近千万元。
7. 投资回收期
项目正常运行后,预计投资回收期约 1 年。
8. 技术成果转化推广前景
减排型药芯复合钎料已在海信、三菱重工示范应用,满足了航空航天、轨道交通、现代制冷、超硬工具、汽车制造、高档眼镜等行业的钎焊应用需求,契合了制造业绿色化、自动化、智能化发展方向,具有广阔的市场前景。




