一種原位合成焊劑的高強(qiáng)韌復(fù)合銀釬料環(huán)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及焊接材料，尤其是涉及一種原位合成焊劑的高強(qiáng)韌復(fù)合銀釬料環(huán)。
【背景技術(shù)】
[0002]銀釬料熔點(diǎn)適中，焊接工藝性好，具有良好的強(qiáng)度、韌性、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和耐蝕性，是應(yīng)用最廣的一類硬釬料。
[0003]隨著高頻感應(yīng)焊機(jī)的發(fā)展，感應(yīng)釬焊工藝在管路連接中的應(yīng)用得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。感應(yīng)釬焊操作簡便、加熱相對(duì)均勻、經(jīng)濟(jì)性好，不需要加熱整個(gè)部件，感應(yīng)加熱允許快速局部加熱，以最小的強(qiáng)度損失連接高強(qiáng)度的元件。為了節(jié)約釬料并產(chǎn)生統(tǒng)一的接頭，控制釬料的使用量，環(huán)狀釬料的應(yīng)用越來越多，釬料環(huán)可預(yù)先裝配，配合高頻感應(yīng)加熱，實(shí)現(xiàn)定量供給釬料，高效、自動(dòng)化生產(chǎn)，大大節(jié)約了成本。通過與火焰釬焊工藝的對(duì)比分析，感應(yīng)釬焊降低了焊漏、焊堵等不良現(xiàn)象，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。
[0004]藥芯銀焊條料由帶狀銀釬料卷制成釬料管后，在管內(nèi)填裝一定比例的釬劑藥芯制成。目前市場上常見的藥芯銀焊條直徑一般為1.5?3mm，釬劑藥芯所占比例多為12%?20%，由于釬料管的壁厚較薄，成品藥芯銀釬料的強(qiáng)度和韌性較差，難以制作中徑6mm以下薄壁管路焊接用的釬料環(huán)，影響了藥芯釬料的推廣應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種釬劑含量少、釬料管管壁厚，使用范圍廣的原位合成焊劑的高強(qiáng)韌復(fù)合銀釬料環(huán)。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明可采取下述技術(shù)方案:
本發(fā)明所述的原位合成焊劑的高強(qiáng)韌復(fù)合銀釬料環(huán)，包括具有中空結(jié)構(gòu)的銀釬料環(huán)本體，所述銀釬料環(huán)本體由銀釬料管和填充其內(nèi)的藥芯組成的復(fù)合銀釬料繞制而成；所述藥芯由單質(zhì)硼微粉、硼氫化鈉或硼氫化鉀、氟硼酸鉀、硼酐或硼酸、氟化鉀或氟化鈉或氟化鋰、氟氫化鉀、氟鋁酸鉀按下述重量百分比配制而成:單質(zhì)硼微粉1.5?30.0%，硼氫化鈉或硼氫化鉀1.0?25.0%，氟硼酸鉀15.0?65.0%，硼酐或硼酸4.0?50.0%，氟化鉀或氟化鈉或氟化鋰1.0?40.0%，氟氫化鉀O?25.0%，氟鋁酸鉀O?6.0%。
[0007]所述單質(zhì)硼微粉的粒度小于0.025mm。
[0008]所述復(fù)合銀釬料的外徑為0.8?4.0mm，壁厚為0.3?1.5mm，其橫截面為圓形、橢圓形或多邊形。
[0009]所述銀釬料環(huán)本體為由復(fù)合銀釬料繞制而成的單環(huán)圈結(jié)構(gòu)或至少兩圈以上間距小于1.0mm的多環(huán)圈結(jié)構(gòu)。
[0010]所述銀釬料管是由帶狀銀釬料卷制而成，其組分為:Ag 1.5?65.0%、Cu 20.0?65.0%、Zn 4 ?42.0%、Sn O ?6.0%、Cd O ?26.0%、Ni O ?6.0%、Mn O ?8.0%、Si O ?5.0%和微量元素O?1.0% ;所述微量元素取自Pd、Ga、In、Zr、Sb、L1、Re中的至少一種。
[0011]本發(fā)明原位合成焊劑的高強(qiáng)韌復(fù)合銀釬料環(huán)的制備方法為: 第一步，按比例配制銀釬料所需的各種金屬元素，并熔煉、澆注成釬料鑄錠；將在300~550°C馬弗爐內(nèi)預(yù)熱好的鑄錠放入擠壓設(shè)備中擠壓，并經(jīng)乳制、分切、超聲波清洗、烘干、接帶制作成厚度0.3_、寬度7.8mm的帶狀銀釬料備用；
第二步，按比例稱取各原料配制藥芯，混合均勻后在12 O °C的低真空干燥箱中烘干250min，冷卻待用；
第三步，將第一步制備的帶狀銀釬料卷制成銀釬料管，在卷制過程中將第二步制備的藥芯加入其中，通過乳制或拉拔，制成所需直徑的復(fù)合銀釬料，由于藥芯含量可減少，銀釬料管的壁厚可增加，得到的復(fù)合銀釬料的強(qiáng)度和韌度將增加，故可以拉拔到小于0.8mm以下較細(xì)的直徑；
第四步，將復(fù)合銀釬料繞制成中空結(jié)構(gòu)的單環(huán)圈或多環(huán)圈釬料環(huán)即可，由于復(fù)合銀釬料的直徑較細(xì)，得到的釬料環(huán)的中徑可小至6_以下，滿足了中徑6_以下薄壁管路焊接使用。
[0012]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于藥芯中加入一定量的單質(zhì)硼微粉，使藥芯具有活性高、去膜能力強(qiáng)、流動(dòng)性好等優(yōu)點(diǎn)，藥芯中有彌散的單質(zhì)硼微粉，硼粉受熱后能迅速脫去釬縫微區(qū)的氧:4B+302— 2B 203;硼酐又能與銀釬料管中的銅、鐵、鋅、鎳等元素氧化物形成易熔的硼酸鹽:Me0+B203— Me0.B 203，容易浮到釬縫表面，提高了釬料的流動(dòng)鋪展性；硼氫化鈉與氧氣反應(yīng)生成偏硼酸鈉:NaBH4+202— NaBO 2+2H20 ;偏硼酸鈉又能與硼酸鹽形成熔化溫度更低的復(fù)合化合物:Me0+2NaB02+B203— (NaBO2)2.Me (BO2) 2，容易浮到釬縫表面；氟硼酸鉀能還原不銹鋼中的氧化鉻，氟硼酸鉀受熱分解為氟化鉀和三氟化硼:KBF4— KF+BF3，氟化鉀可以降低釬劑的熔點(diǎn)和表面張力，并提高去膜能力；三氟化硼與氧化鉻反應(yīng):BF3+Cr203— 2CrF 3+B203，硼酐能起到助流作用；氟氫化鉀的熔點(diǎn)只有239°C，能降低藥芯的熔點(diǎn)，在高溫時(shí)分解為氟化鉀和氟化氫:KHF2— KF+HF，分解的組分有利于清除氧化物。
[0013]本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了藥芯中的單質(zhì)硼微粉與銀釬料管中的金屬元素可原位合成焊劑的目的，故可將藥芯含量減少，且當(dāng)藥芯含量較低時(shí)，釬料仍具有良好的釬焊工藝性；同時(shí)由于釬料管的壁厚增加，使其具有良好的強(qiáng)韌性和高挺度，釬料的加工性能得以大大提高，最小直徑可降至0.8_，可輕易繞制成中徑6_以下薄壁管路焊接用的釬料環(huán)，有利于自動(dòng)化釬焊工藝的推廣應(yīng)用。
[0014]本發(fā)明制備的復(fù)合釬料環(huán)與同等重量同規(guī)格的藥芯焊條和實(shí)芯釬料相比，可以釬焊更多數(shù)量的工件，節(jié)約成本；本發(fā)明更加容易準(zhǔn)確控制釬劑的用量，有效降低了焊劑的使用量，可獲得精密平滑、光亮、質(zhì)量穩(wěn)定的接頭，并大大減輕了釬焊過程的勞動(dòng)強(qiáng)度和環(huán)境污染。本發(fā)明在釬料規(guī)格不改變的前提下，可通過靈活調(diào)整釬料中藥芯的比例得到不同的金屬填充量；特別是在釬焊大間隙薄壁管路組件時(shí)能確保足夠填充量的釬料。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的原位合成焊劑的高強(qiáng)韌復(fù)合銀釬料環(huán)做更加詳細(xì)的說明。
[0016]實(shí)施例1
本發(fā)明的原位合成焊劑的高強(qiáng)韌復(fù)合銀釬料環(huán)，包括具有中空結(jié)構(gòu)的三環(huán)圈銀釬料環(huán)本體，該銀釬料環(huán)本體由銀釬料管和填充其內(nèi)的藥芯組成的復(fù)合銀釬料繞制而成；藥芯由平均粒度0.002mm的單質(zhì)硼微粉13%，硼氫化鈉12%，氟硼酸鉀23%，硼酐21%，氟化鉀31%混合均勻構(gòu)成；銀釬料管由銀、銅、鋅、錫按比例熔煉澆注乳制得到的BAg34Cu36Zn27.5Sn2.5帶狀銀釬料(厚度0.3 _、寬度7.8mm)卷制而成，在卷制過程中，將藥芯填加其中，經(jīng)乳制、拉拔成直徑1.5mm的復(fù)合銀釬料；然后繞制成中徑13mm的復(fù)合銀釬料環(huán)，該復(fù)合銀釬料環(huán)可用于焊接鋼-鋼、銅-鋼等管路接頭。
[0017]實(shí)施例2
本發(fā)明的原位合成焊劑的高強(qiáng)韌復(fù)合銀釬料環(huán)，包括具有中空結(jié)構(gòu)的三環(huán)圈銀釬料環(huán)本體，該銀釬料環(huán)本體由銀釬料管和填充其內(nèi)的藥芯組成的復(fù)合銀釬料繞制而成；藥芯組分與實(shí)施例1相同，銀釬料管為BAg50Cu34Znl6釬料。經(jīng)乳制、拉拔成直徑0.8mm的復(fù)合銀釬料后，繞制成中徑為4mm的復(fù)合銀釬料環(huán)，可用于焊接鋼-鋼、銅-鋼等管路接頭。
[0018]實(shí)施例3
本發(fā)明的原位合成焊劑的高強(qiáng)韌復(fù)合銀釬料環(huán)，包括具有中空結(jié)構(gòu)的單環(huán)圈銀釬料環(huán)本體，該銀釬料環(huán)本體由銀釬料管和填充其內(nèi)的藥芯組成的復(fù)合銀釬料繞制而成；藥芯組分與銀釬料管組分均與實(shí)施例1相同，繞制成的復(fù)合銀釬料環(huán)中徑為12_，可用于焊接鋼-鋼、銅-鋼等管路接頭。
[0019]實(shí)施例4
本發(fā)明的原位合成焊劑的高強(qiáng)韌復(fù)合銀釬料環(huán)，包括具有中空結(jié)構(gòu)的三環(huán)圈銀釬料環(huán)本體，該銀釬料環(huán)本體由銀釬料管和填充其內(nèi)的藥芯組成的復(fù)合銀釬料繞制而成；藥芯由平均粒度0.002mm的單質(zhì)硼微粉20%，硼氫化鉀2.0%，氟氫化鉀16%，氟硼酸鉀21%，硼酐18%，氟化鉀23%混合均勻構(gòu)成；銀釬料管組分與實(shí)施例1相同，繞制成的復(fù)合銀釬料環(huán)中徑為4mm，可用于焊接鋼-鋼、銅-鋼等管路接頭。
[0020]需要時(shí)，藥芯的組分和銀釬料管的組分可以在本發(fā)明公布的范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種原位合成焊劑的高強(qiáng)韌復(fù)合銀釬料環(huán)，包括具有中空結(jié)構(gòu)的銀釬料環(huán)本體，所述銀釬料環(huán)本體由銀釬料管和填充其內(nèi)的藥芯組成的復(fù)合銀釬料繞制而成；其特征在于:所述藥芯由單質(zhì)硼微粉、硼氫化鈉或硼氫化鉀、氟硼酸鉀、硼酐或硼酸、氟化鉀或氟化鈉或氟化鋰、氟氫化鉀、氟鋁酸鉀按下述重量百分比配制而成:單質(zhì)硼微粉1.5?30.0%，硼氫化鈉或硼氫化鉀1.0?25.0%，氟硼酸鉀15.0?65.0%，硼酐或硼酸4.0?50.0%，氟化鉀或氟化鈉或氟化鋰1.0?40.0%，氟氫化鉀O?25.0%，氟鋁酸鉀O?6.0%。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原位合成焊劑的高強(qiáng)韌復(fù)合銀釬料環(huán)，其特征在于:所述單質(zhì)硼微粉的粒度小于0.025mm。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原位合成焊劑的高強(qiáng)韌復(fù)合銀釬料環(huán)，其特征在于:所述復(fù)合銀釬料的外徑為0.8?4.0_，壁厚為0.3?1.5_，其橫截面為圓形、橢圓形或多邊形。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原位合成焊劑的高強(qiáng)韌復(fù)合銀釬料環(huán)，其特征在于:所述銀釬料環(huán)本體為由復(fù)合銀釬料繞制而成的單環(huán)圈結(jié)構(gòu)或至少兩圈以上間距小于1.0mm的多環(huán)圈結(jié)構(gòu)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原位合成焊劑的高強(qiáng)韌復(fù)合銀釬料環(huán)，其特征在于:所述銀釬料管是由帶狀銀釬料卷制而成，其組分為:Ag 1.5?65.0%、Cu 20.0?65.0%、Zn 4?.42.0%、Sn O ?6.0%、Cd O ?26.0%、Ni O ?6.0%、Mn O ?8.0%、Si O ?5.0% 和微量元素.O?1.0% ;所述微量元素取自Pd、Ga、In、Zr、Sb、L1、Re中的至少一種。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種原位合成焊劑的高強(qiáng)韌復(fù)合銀釬料環(huán)，包括具有中空結(jié)構(gòu)的銀釬料環(huán)本體，銀釬料環(huán)本體由銀釬料管和填充其內(nèi)的藥芯組成的復(fù)合銀釬料繞制而成；藥芯由單質(zhì)硼微粉，硼氫化鈉或硼氫化鉀，氟硼酸鉀，硼酐或硼酸，氟化鉀或氟化鈉或氟化鋰，氟氫化鉀，氟鋁酸鉀按一定比例配制而成。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了藥芯中的單質(zhì)硼微粉與銀釬料管中的金屬元素可原位合成焊劑的目的，故可將藥芯含量減少，且當(dāng)藥芯含量較低時(shí)，釬料仍具有良好的釬焊工藝性；同時(shí)由于釬料管的壁厚增加，使其具有良好的強(qiáng)韌性和高挺度，釬料的加工性能得以大大提高，最小直徑可降至0.8mm，可輕易繞制成中徑6mm以下的釬料環(huán)，有利于自動(dòng)化釬焊工藝的推廣應(yīng)用。
【IPC分類】B23K35/30, B23K35/40, B23K35/368
【公開號(hào)】CN105127618
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510565373
【發(fā)明人】龍飛, 趙辰豐, 于學(xué)宗, 軒慶慶
【申請(qǐng)人】龍飛
【公開日】2015年12月9日
【申請(qǐng)日】2015年9月8日