CN101555559B - 一种铅合金以及铅合金的应用和生产方法 - Google Patents
一种铅合金以及铅合金的应用和生产方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明实施方式提供了一种铅合金以及铅合金的应用和生产方法，本发明设计化工领域，该铅合金包括：锡Sn 0.1％～2.0％；硒Se 0.001％～1.0％；其余为铅Pb；所述Sn的纯度为99.9％及以上，所述Se的纯度为99.5％及以上，所述Pb的纯度为99.9％及以上。本发明具体实施方式还提供一种铅合金的应用及其生产方法，本发明提供的技术方案具有流动性好，耐腐蚀，增加电池寿命的优点。
Description
技术领域
本发明涉及化工领域，特别涉及一种使用在阀控式密封铅酸蓄电池的铅合金及其应用和生产工艺。
背景技术
阀控式密封铅酸蓄电池(VRLA)以其少维护、少污染以及优良性价比在70年代末被国外广泛推广使用，赢得了用户的欢迎。然而，80年代中期，国外许多VRLA电池生产厂家陆续发现了由于负极极耳及汇流排腐蚀(Negative GroupBar Corrosion，NGBC)而造成的电池失效。当时汇流排的焊接技术与富液式电池汇流排相同，虽然富液式电池已安全使用了许多年，但VRLA电池却出现了负极危机。
为了解决上述问题，现有技术采用铸焊进行铅酸蓄电池的制造，其将板栅的极耳与液态汇流排合金铸焊在一起；该汇流排合金为Pb-Sn合金，其中Sn的含量为(1.0％～2.0％)，其余为Pb。
在实现上述发明中，本发明人发现现有技术的技术方案存在如下问题：
在实际生产中，由于Pb-Sn合金的流动性较差，这样导致在铸焊时，浮渣较多，并且虚焊、假焊、漏焊等问题也比较严重。
发明内容
本发明具体实施方式提供一种铅合金以及铅合金的应用和生产方法，该铅 合金具有流动性好，从而有效的减少了浮渣，避免了虚焊、假焊、漏焊等问题。
本发明具体实施方式提供一种铅合金，该铅合金的成份及质量百分比含量如下：
锡Sn1.4％～2.0％；
硒Se0.001％～0.1％；
其余为铅Pb；
所述Sn的纯度为99.9％及以上，所述Se的纯度为99.5％及以上，所述Pb的纯度为99.9％及以上。
本发明具体实施方式还提供一种铅合金的应用，所述铅合金应用于阀控式密封铅酸蓄电池汇流排的铸焊。
本发明具体实施方式还提供一种铅合金的生产方法，该方法包括：
A、按上述质量百分比称重纯度大于99.9％的Pb、纯度大于99.9％Sn和纯度大于99.5％Se；
B、将称重后Pb的放入坩埚电炉；所述坩埚电炉的温度为330℃～500℃，所述坩埚电炉的真空度不大于0.1Mpa；
C、保持所述坩埚电炉的温度和真空度，加入称重后的Se，并搅拌均匀；
D、保持所述坩埚电炉的温度和真空度，加入称重后的Sn，并搅拌均匀后，送入铸锭机形成铅合金。
由上述本发明的具体实施例提供的技术方案可以看出，由于本发明的技术方案在铅合金中加入了0.001％～1.0％的硒，增加了铅合金的流动性，从而有效的减少了浮渣，避免了虚焊、假焊、漏焊等问题。
附图说明
图1是本发明的铅合金生产方法的流程图。
具体实施方式
本发明通过改变现有技术中的铅合金的材料来达到提高铅合金的流动性及抗腐蚀能力，能有效的减少了浮渣，避免了虚焊、假焊、漏焊等问题。以下将通过具体的实施例详细的说明本发明，在以下说明中，除了另外说明外，所有的百分比均为重量的百分比。
本发明具体实施方式提供一种铅合金，该铅合金的成份及质量百分比含量如下：锡Sn可以为0.1％～2.0％；硒Se可以为0.001％～1.0％；其余为铅Pb；该Sn的纯度为99.9％及以上，该Se的纯度为99.5％及以上，该Pb的纯度为99.9％及以上。
优选的，上述铅合金的成份及各成份的具体质量百分比含量如表1所示：
表1：
单位：％(重量百分比)
| 成份 | 实施例 11 | 实施例 12 | 实施例 13 | 实施例 14 | 实施例 15 | 实施例 16 | 实施例 17 |
| Sn | 0.1 | 0.3 | 0.8 | 1 | 1.4 | 1.7 | 2 |
| Se | 1 | 0.8 | 0.5 | 0.3 | 0.1 | 0.01 | 0.001 |
| Pb | 余量 | 余量 | 余量 | 余量 | 余量 | 余量 | 余量 |
本发明具体实施方式由于在铅合金中加入了0.001％～1.0％的Se，从而增加了铅合金的流动性，因为当其它条件不变时，铅熔液的表面张力(σ)越小，流动性越好，根据表面张力的双电层理论推导出来的公式σ＝4πe2/R3可以看出，表面张力与原子体积R成反比关系，与电子电荷e成正比关系，计算可得，Se的表面张力比Pb和Sn均小，故其流动性应该更好，所以增加了Se的合金能有效克服用Pb-Sn合金作汇流排时在焊接过程中表现出的流动性差、浮渣多、虚焊、假焊、漏焊等问题，并且本发明具体实施方式中的铅合金中Sn的含量不大于2％，避免了由于Sn的含量过高而出现的电极的析氢过多，从而减少了电极的析氢量，减少了电极的腐蚀。由于本发明中的铅合金有良好的流动性和焊接性， 另一方向，该合金要有良好的耐腐蚀性。所以采用该铅合金生产的铅酸蓄电池能达到提高电池的性能，延长电池的寿命的目的。
本发明具体实施方式还提供一种如上述实施方式中描述的铅合金的应用，该铅合金应用于阀控式密封铅酸蓄电池汇流排的铸焊。由于该铅合金有良好的流动性和焊接性，又有该合金要有良好的耐腐蚀性。所以采用该铅合金生产的铅酸蓄电池能达到提高电池的性能，延长电池的寿命的目的。
本发明具体实施方式还提供一种如上述实施方式中描述的铅合金的生产方法，该方法如图1所示，包括如下步骤：
步骤11、按质量百分比称重纯度大于99.9％的Pb、纯度大于99.9％Sn和纯度大于99.5％Se；
该步骤中的质量百分比可以为如表1所示的质量百分比，也可以为如本发明具体实施方式提供的铅合金的质量百分比。
步骤12、将称重后Pb的放入坩埚电炉；该坩埚电炉的温度为330℃～350℃，该坩埚电炉的真空度可以为10-1MPa或低于10-1MPa。
优选的，该坩埚电炉的温度可以为330℃～350℃，将温度调节至330℃～350℃主要是为了在保证Pb能熔化的情况下，尽量的降低温度，以减少能耗。
步骤13、保持该坩埚电炉的温度和真空度，加入称重后的Se，并搅拌均匀；
步骤14、保持所述坩埚电炉的温度和真空度，加入称重后的Sn，并搅拌均匀后，送入铸锭机形成铅合金。
该步骤13、14中的搅拌均匀一般可以为搅拌20分钟或以上，当然也可以其他时间，只要能搅拌均匀即可。
可选的，在步骤14中的送入铸锭机形成铅合金可以包括，取搅拌均匀后的样品进行质量百分比检测，检测合格后送入铸锭机形成铅合金。该检测合格为其质量百分比含量符合本发明具体实施方式提供的铅合金的质量百分比含量。该方法在送入铸锭机形成铅合金还能进行样品的检测，从而提高了成品的合格 率。
可选的，上述方法还可以包括，在步骤12、13和14中的坩埚电炉中通入氮气，而在坩埚电炉中通入氮气后，能有效的避免铅合金氧化，提高了铅合金的纯度，能进一步的提高铅合金的流动性和耐腐蚀性。
本发明具体实施方式提供的方法制造出的铅合金具有较高的流动性和较好的耐腐蚀性，并且该方法可以将坩埚电炉的温度控制在330℃～350℃，从而在保证Pb能熔化的情况下，尽量的降低温度，以减少能耗，并且该方法还在坩埚电炉中通入氮气，从而有效的避免了铅合金氧化，进一步提高了铅合金的纯度。
综上所述，本发明具体实施方式提供的技术方案具有流动性好，耐腐蚀，增加电池寿命的优点。
以上所述的百分比为本发明的较佳的具体实施方式，生产工艺也仅为本发明较佳的具体实施生产工艺的方法，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应函盖在本发明保护范围之内，因此，本发明的保护范围应以权利要求书的保护范围为准。
Claims (5)
1.一种铅合金，其特征在于，所述铅合金的成份及质量百分比含量如下：
锡Sn 1.4％～2.0％；
硒Se 0.001％～0.1％；
其余为铅Pb；
所述Sn的纯度为99.9％以上，所述Se的纯度为99.5％以上，所述Pb的纯度为99.9％以上。
2.如权利要求1所述的铅合金的生产方法，其特征在于，所述方法包括：
A、按如权利要求1所述的质量百分比称重纯度大于99.9％的Pb、纯度大于99.9％Sn和纯度大于99.5％Se；
B、将称重后的Pb放入坩埚电炉；所述坩埚电炉的温度为330℃～500℃，所述坩埚电炉的真空度不大于0.1MPa；
C、保持所述坩埚电炉的温度和真空度，加入称重后的Se，并搅拌均匀；
D、保持所述坩埚电炉的温度和真空度，加入称重后的Sn，并搅拌均匀后，送入铸锭机形成铅合金。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述步骤B、C、D中的坩埚电炉中通入氮气。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述坩埚电炉的温度进一步为330℃～350℃。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤D中的送入铸锭机形成铅合金具体包括：
取搅拌均匀后的样品进行质量检测，如检测合格则送入铸锭机形成铅合金。
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