本發明屬于焊接材料技術領域，具體涉及一種黃銅釬料合金。
背景技術：
在五金工具行業中使用的材料主要有硬質合金和金剛石以及鐵質機體，這些材料的工件在焊接時多采用黃銅類釬料。由于黃銅的熔點較高，因此不利于工件的焊接。由于銀的加入能夠有效的降低黃銅焊料的熔點并且有效的提高黃銅焊料的釬焊流動性，因此現有技術中，大多數黃銅基體的釬料中多數均含有銀。銀的加入可以降低黃銅釬料的熔點，其中銀黃銅釬料中最常用的含銀量為2％、5％、10％、15％、20％、30％、35％、40％、45％、50％等，但由于銀為一種貴金屬，其價格較高，因此在黃銅釬料中加入銀提高了釬料的成本。
長期以來，傳統的黃銅釬料都是以Cu為基體，首先通過添加合金元素Zn來形成α-Cu固溶體，其Zn的添加范圍一般為38％～42％；其次，通過添加微量合金元素Sn、Mn、Ni、Si來改善釬料的釬焊工藝性能和力學性能。在Cu-Zn合金中添加Sn可降低釬料合金的熔化溫度，提高潤濕性；添加Mn、Fe和Ni可改善釬料在硬質合金上的潤濕性；添加Si來防止在釬焊過程中Zn的蒸發。另外，根據美國焊接學會的規定，也有在以上釬料合金中加入微量P(如：RBCuZn-D)來提高釬料的潤濕性。
現有的黃銅釬料雖然在某些工業領域得到應用，但在一些重要的場合要使用黃銅釬料來釬焊鋼，它還存在許多不足。研究表明，在Cu-Zn合金中加微量的Si和P，在釬焊過程中會在鋼/釬料界面形成Fe-Si和Fe-P金屬間化合物，甚至在界面處形成微裂紋，和用銀基釬料釬焊時的接頭存在較大差異(界面為α-Cu固溶體)。由于Fe-Si和Fe-P金屬間化合物的固有脆性和微裂紋的產生，將會降低釬焊接頭服役過程的可靠性(如：氣密性、導電性及力學性能)。其次，現有的黃銅釬料由于熔點較高，在釬焊類似鋼/銅接頭時，銅退火嚴重，引起晶粒過度長大，導致強度指標降低。
技術實現要素：
本發明提出一種黃銅釬料合金，該黃銅釬料合金中不含銀和鎘，但是能夠降低傳統黃銅釬料熔點，具有活性高與成本低的優點。
本發明的技術方案是這樣實現的：
一種黃銅釬料合金，按照重量百分數計算，包括以下原料制成：
銅50～55％、錫0.2～0.4％、鉍2～5％、鈦0.1～1％與鍺0.02～0.06％，余量為鋅。
較優選地，按照重量百分數計算，包括以下原料制成：
銅52～54％、錫0.2～0.4％、鉍2～4％、鈦0.3～0.8％與鍺0.03～0.06％，余量為鋅。
進一步，按照重量百分數計算，包括以下原料制成：銅53％、錫0.3％、鉍3％、鈦0.5％與鍺0.05％，余量為鋅。
進一步，按照重量百分數計算，包括以下原料制成：
銅50％、錫0.4％、鉍5％、鈦1％與鍺0.06％，余量為鋅。
進一步，按照重量百分數計算，包括以下原料制成：
銅55％、錫0.2％、鉍2％、鈦0.1％與鍺0.02％，余量為鋅。
上述釬料合金可通過常規的釬料合金熔煉方法獲得，并可按常規的釬料加工方法加工成不同規格的絲材、帶材。
本發明的有益效果：
1、和現有的黃銅釬料比較，由于熔化溫度較低，可取代銀釬料用于鋼/銅接頭的釬焊。
2、本發明不采用貴金屬銀，而是通過金屬鉍、鍺與鈦來替代，降低了成本。
Cu和Zn：為保證釬料合金組織為α-Cu固溶體；釬料有良好的加工性能，根據Cu-Zn二元相圖，Cu和Zn的比例應限定在Cu∶Zn在50-55％∶50％-45％范圍內。
在Cu-Zn合金中添加Sn，可降低釬料合金的熔化溫度，增加潤濕性。但Sn在Cu和Zn中的固溶度非常小，因此加入的Sn會和Cu形成金屬間化合物，使釬料變脆，優選為0.2～0.4％。
Bi可降低釬料合金的熔化溫度，改善潤濕性，同時改善釬料的力學性能。
Ti和Ge為活性元素(活性低于Si)，可防止Zn的蒸發，和Fe不會形成金屬間化合物，同時考慮本發明的黃銅釬料釬焊溫度有所降低，因此優選為Ti0.1～1％，Ge 0.02～0.06％。
具體實施方式
實施例1
一種黃銅釬料合金，按照重量百分數計算，包括以下原料制成：
銅53％、錫0.3％、鉍3％、鈦0.5％與鍺0.05％，余量為鋅。
制備方法：
1)按以上配方配制各材料共計5000克；
2)把Cu放入感應爐中加熱到1100℃以上并使其熔化；
3)加入Zn并充分攪拌，同時迅速降低熔化金屬溫度到920℃；
4)待熔化金屬均勻后加入Bi并充分攪拌；
5)加入Sn、Ti和Ge并攪拌均勻，然后澆鑄；
6)按常規的釬料加工方法擠壓、拉絲制得該釬料合金。
實施例2
一種黃銅釬料合金，按照重量百分數計算，包括以下原料制成：
銅50％、錫0.4％、鉍5％、鈦1％與鍺0.06％，余量為鋅。
本實施例中的黃銅釬料合金的制備方法同實施例1中所述的方法一致，區別僅在于黃銅釬料合金各成分的重量百分數按照本實施例中比例稱取。
實施例3
一種黃銅釬料合金，按照重量百分數計算，包括以下原料制成：
銅55％、錫0.2％、鉍2％、鈦0.1％與鍺0.02％，余量為鋅。
本實施例中的黃銅釬料合金的制備方法同實施例1中所述的方法一致，區別僅在于黃銅釬料合金各成分的重量百分數按照本實施例中比例稱取。
實施例4
一種黃銅釬料合金，按照重量百分數計算，包括以下原料制成：
銅54％、錫0.26％、鉍3.2％、鈦0.7％與鍺0.05％，余量為鋅。
本實施例中的黃銅釬料合金的制備方法同實施例1中所述的方法一致，區別僅在于黃銅釬料合金各成分的重量百分數按照本實施例中比例稱取。
隨機選取上述實施例中得到的黃銅釬料合金，對其液相線溫度、固相線溫度、界面組織和界面狀態的性能進行測試，具體測試結果見以下表1。
表1實施例1-4黃銅釬料合金性能檢測結果
以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。