環(huán)保型高磷焊料技術(shù)的研究與應(yīng)用

摘 要:高磷焊料技術(shù)先進，易焊性能好，在國內(nèi)屬于領(lǐng)先水平。生產(chǎn)工藝可靠，焊料的化學成分穩(wěn)定、均勻，其環(huán)保的各項指標遠低于國家標準。高磷焊料可在生產(chǎn)熱交換器的銅管焊接中普遍使用。

關(guān)鍵詞:高磷焊料 釬焊 真空 生產(chǎn)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(shè)備生產(chǎn)中應(yīng)用非常廣泛的一種焊接材料。特別在空調(diào)制冷行業(yè)應(yīng)用最多，在生產(chǎn)熱交換器的銅管焊接中普遍使用。我們研究并生產(chǎn)的高磷焊料，其焊接性、流動性、易焊性能極好，質(zhì)量已達到國際同類產(chǎn)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(huán)境污染極大，會形成酸雨，特別對農(nóng)作物危害更大，造成減產(chǎn)，給農(nóng)業(yè)帶來損失。

在釬焊材料生產(chǎn)行業(yè)通常磷的燒損為0.3%左右，以年生產(chǎn)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(huán)境的危害很大。在今天全世界都在提高環(huán)保意識的背景下，我們做為生產(chǎn)者絕不能為了追求高額利潤而犧牲環(huán)境，讓我們的子孫后代再花更大的代價來治理環(huán)境，所以我們要學習先進技術(shù)采用新的生產(chǎn)工藝，把生產(chǎn)對環(huán)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(guān)的技術(shù)信息以及和國內(nèi)有關(guān)專家進行探討，經(jīng)過多次試驗，采用一種密封，真空加蓋的冶煉新技術(shù)，使磷的燒損率僅為0.015%，雖然僅從每年節(jié)省45噸磷，價值120萬元來看，經(jīng)濟效益不是很大，但其社會效益是巨大的。為了保護環(huán)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(yè)都采用這種方法冶煉，那時我們研究所將為我國的環(huán)保事業(yè)做出巨大貢獻。

2 關(guān)鍵技術(shù)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(jù)磷在高溫時極易與空氣結(jié)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(guān)鍵點:

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

(2)在真空爐內(nèi)，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(nèi)加入覆蓋材料，防止金屬液表面磷的蒸發(fā)及氧化。

(4)澆注采用金屬液從保溫爐側(cè)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(chǎn)品的應(yīng)用

3.1 項目實施

本項技術(shù)的開發(fā)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(huán)保局共同合作，在整個試驗階段，沈陽金屬研究所提供設(shè)備、技術(shù)，并有多名高級技術(shù)人員參與研發(fā)，市環(huán)保部門提供檢測儀器，跟蹤負責、提供數(shù)據(jù)。

該項目所需的生產(chǎn)設(shè)備是全套引進國外知名廠家的設(shè)備，并包括設(shè)備的運輸、安裝、調(diào)試及人員培訓，所以生產(chǎn)設(shè)備及試驗手段是先進可靠的；土建公用設(shè)施設(shè)計合理，能滿足環(huán)保、職業(yè)安全衛(wèi)生、消防及節(jié)能要求。

3.2 產(chǎn)品應(yīng)用

項目工程實施后證明，生產(chǎn)的高磷焊料技術(shù)先進，在國內(nèi)屬于領(lǐng)先水平。生產(chǎn)工藝可靠，焊料的化學成分穩(wěn)定、均勻，其環(huán)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(chǎn)品質(zhì)量也得到了很大提高。此高磷焊料在沈陽三洋空調(diào)有限公司、江蘇春蘭電子商務(wù)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(jīng)驗與技術(shù)成果推廣

為了確保該項目的成功和將技術(shù)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(shù)創(chuàng)新體系

“高磷焊料”通過建立技術(shù)專家委員會來把握關(guān)鍵技術(shù)項目開發(fā)的必要性和可行性，并通過聯(lián)合開發(fā)的形式與國內(nèi)外大學、研究機構(gòu)建立廣泛的合作關(guān)系。

“高磷焊料”制定合理的項目管理規(guī)范和制度，跟蹤和控制關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)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(yǎng)機制來滿足技術(shù)快速發(fā)展和產(chǎn)品開發(fā)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(fā)和職涯輔導的責任，形成“高磷焊料”內(nèi)部“導師制”。

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

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(yīng)用于新產(chǎn)品開發(fā)之中，提供功能完善的中試環(huán)境和具有示范作用的產(chǎn)品應(yīng)用環(huán)境等。

“高磷焊料”設(shè)立產(chǎn)品轉(zhuǎn)移部門，制定一整套適合于市場經(jīng)濟的、適合行業(yè)產(chǎn)品特點的成果轉(zhuǎn)移機制，制定相應(yīng)的產(chǎn)品技術(shù)轉(zhuǎn)讓辦法。在實施過程中，“高磷焊料”不斷總結(jié)成果轉(zhuǎn)移的成功經(jīng)驗，逐步完善轉(zhuǎn)讓機制，更好地調(diào)動起上游和下游兩個方面的積極性，順利完成產(chǎn)品推廣的全過程。