專利名稱：純金飾品用金基釬料合金的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金基釬料合金，特別涉及純金飾品釬焊用金基釬料合金。
純金(或足金，其純度≥99.9%)飾品釬焊用釬料合金除必須具有一定的強(qiáng)度和硬度外，更主要的是，飾品釬焊后其整體的含金量及釬接頭處顏色均應(yīng)達(dá)到純金飾品的要求，否則釬焊后的產(chǎn)品就會(huì)降級(jí)或報(bào)廢。此外，對(duì)于一些結(jié)構(gòu)較復(fù)雜具有多種組件的飾品，需要進(jìn)行兩級(jí)以上的多級(jí)釬焊。這就要求在釬焊下一級(jí)焊縫時(shí)，釬焊的作業(yè)溫度不應(yīng)使上一級(jí)已焊好的焊縫開焊。在結(jié)構(gòu)復(fù)雜的純金飾品生產(chǎn)上，需要一系列的高金含量、熔化溫度能拉開檔次供分級(jí)釬焊使用的釬料。
但是，現(xiàn)有技術(shù)中金飾品使用的金釬料都是含金量低的、熔化溫度不能拉開檔次的金釬料。例如，美國專利US4014690公開了一種牙科和首飾用的金基釬料合金，其成份為(wt.%)Au60～70，Pt0～10，Pd0～10，Cu10～25，Ga5～10，Ir0～0.01。美國專利US3892564也公開了一種牙科和首飾用金基釬料合金，其成份為(wt.%)Ga1～10，Cu0～25，Ag0～33，Zn0～10，余量為Au，其典型的合金成份為(wt.%)Au75，Ga10，Cu15。日本專利特開昭58-151992及其同族專利US Pat.No4444719也公開了一種金焊料合金，其成份為(wt.%)Au50～67，Ge3～6，余量為Ag和銅。上述專利由于其含金量低，根本不能達(dá)到純金飾品釬焊的要求，即釬焊后飾品整體的含金量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于純金飾品99.9%的要求，且這些釬料也難于用于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的純金飾品的分級(jí)釬焊。
實(shí)際上，在首飾行業(yè)中，傳統(tǒng)使用的純金飾品的釬焊料多為22開金釬料(含金量91.67%)。其特點(diǎn)是熔化溫度和顏色適中。但由于在焊料中Au含量仍不高，故純金飾品的≥99.9%Au成色不能得到可靠保證。即使被焊飾品母體使用更純的金原料(≥99.98～99.99%)，使用22開金焊料釬焊之后，并嚴(yán)格控制釬料使用量，純金飾品成色仍難以保證。在出口純金飾品生產(chǎn)中，金飾品常因使用釬料含金量低且用料過多，而使產(chǎn)品含金量低于99.9%，導(dǎo)致整體飾品降級(jí)或報(bào)廢，造成較大經(jīng)濟(jì)損失，這也是我國純金飾品出口的主要障礙。
本發(fā)明的目的，在于克服現(xiàn)有金基釬料之不足，提供一種含金量更高的(含22.68～23.52開金)、其熔化溫度可在584～990℃之內(nèi)調(diào)整、釬焊作業(yè)溫度在650～1000℃之內(nèi)、釬料顏色可達(dá)到或接近純金飾品顏色的金基釬料合金，以提高純金飾品金含量合格率，且能滿足結(jié)構(gòu)復(fù)雜、焊縫眾多的飾品的多級(jí)釬焊要求。
本發(fā)明的技術(shù)方案是，提高釬料合金的含金量，并選擇適當(dāng)?shù)暮辖鸹丶捌浣M份濃度，形成新的金基釬料合金。
本發(fā)明的詳細(xì)內(nèi)容是，合金成分為(wt.%)Au94.5～98.0，以及從下列組元中選擇的1至3種Zn1.0～5.0，Si0.1～3.0，Cu0.1～3.0，Ge0.1～4.0，Cd1.0～4.3，Ag0.1～3.0，且選擇組元的含量總和為2.0～5.5。優(yōu)先推薦的合金成分為(wt.%)Au94.5～95.5，以及同上述選擇組元相同的選擇組元，但選擇組元含量總和為4.5～5.5。
合金中各組元的作用如下金，作為基體，用于保證純金飾品的成色。
硅的加入可急劇降低合金的熔化溫度。Au-Si二元合金的共晶成分(Au97.15%-Si2.85%)，其熔化溫度降到365℃，這種合金具有最佳流散性。但從純金飾品釬焊焊接外觀質(zhì)量要求看，流散性太好又會(huì)導(dǎo)致釬焊縫不飽滿，影響飾品外觀造型美感，故應(yīng)避開共晶成分;另一方面，Si含量高于3%時(shí)，會(huì)導(dǎo)致合金顏色變白和塑性下降。
鋅的加入也能較為明顯地降低合金的熔點(diǎn)，在其含量≤5%時(shí)，不影響合金的塑性，但Zn含量＞5%時(shí)，會(huì)導(dǎo)致合金黃色變淺。
鎘的加入對(duì)降低金的熔點(diǎn)不顯著，且Cd含量＜5%不影響合金的顏色，合金中加入第三組元Si，可使合金熔點(diǎn)下降，并保持合金呈金黃色。
鍺的加入可顯著降低合金的熔化溫度，但當(dāng)Ge含量＞4%時(shí)，合金黃色變暗，因此需同時(shí)加入少量的Si，并限定Ge含量≤4%。
銅少量加入可提高合金強(qiáng)度，但加入量高于3%，會(huì)導(dǎo)致合金塑性降低和黃色變暗。
銀作為第三組元，可提高合金的塑性，但含量＞3%會(huì)導(dǎo)致合金黃色變淺。
同現(xiàn)有金基釬料相比，本發(fā)明的金基釬料具有如下優(yōu)點(diǎn)1、具有較高的含金量(22.68開～23.52開金);
2、具有較低的熔化溫度，易于對(duì)微細(xì)純金飾品構(gòu)件釬焊;
3、具有呈梯度的熔化溫度，特別適合復(fù)雜結(jié)構(gòu)純金飾品組合件的分級(jí)釬焊;
4、釬料合金的顏色和純金飾品的顏色相接近或相匹配。
實(shí)施例1-13。
按表1所列成分將各合金組元(純度≥99.9%)混合，在電爐中真空充氬熔化、鑄錠，最后制成絲材、片材或粉末、膏狀釬料使用。合金制成后，與純金對(duì)比觀察其顏色特征，測(cè)其熔化溫度特性和硬度，其結(jié)果如表1所示。
釬焊供出口純金飾品的試驗(yàn)證實(shí)，本發(fā)明的金基釬料合金，完全可用于復(fù)雜結(jié)構(gòu)飾品的分級(jí)釬焊;而且，只要飾品本身純度≥99.95%，釬焊后就能保證整件飾品含金量≥99.9%成色。
權(quán)利要求
1.一種純金飾品用金基釬料合金，其特征是，所說的合金含有(wt.%)Au94.5～98.0，以及從下列組元中選擇的1至3種Zn1.0～5.0，Si0.1～3.0，Cu0.1～3.0，Ge0.1～4.0，Cd1.0～4.3，Ag0.1～3.0，且選擇組元含量總和為2.0～5.5。
2.如權(quán)利要求1的合金，其特征是，所說的合金含有(wt.%)Au94.5～95.5，以及同權(quán)利要求1相同的選擇組元，但選擇組元含量總和為4.5～5.5。
全文摘要
一種純金飾品釬焊用金基釬料合金，其特征是合金含有(wt.％)Au94.5～98.0，以及從下列組元中選擇的1至3種Zn1.0～5.0，Si0.1～3.0，Cu0.1～3.0，Ge0.1～0.4，Cd1.0～4.3，Ag0.1～3.0，且選擇組元含量總和為2.0～5.5。所說的合金具有含金量高(22.68～23.52開)、熔化溫度范圍寬(584～990℃)、顏色同純金飾品接近或相匹配等優(yōu)點(diǎn)，適用于純度≥99.95％的金飾品釬焊，特別適用于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、具有多道焊縫的純金飾品組件的分級(jí)釬焊。
文檔編號(hào)C22C5/02GK1055135SQ9010807
公開日1991年10月9日 申請(qǐng)日期1990年9月22日 優(yōu)先權(quán)日1990年9月22日
發(fā)明者劉澤光, 林倩云, 楊富陶 申請(qǐng)人:中國有色金屬工業(yè)總公司昆明貴金屬研究所