CN102303198B

CN102303198B - 一种用于金属材料焊接的抗氧化型清渣剂

Info

Publication number: CN102303198B
Application number: CN 201110234760
Authority: CN
Inventors: 陈蓉; 余洪桂; 吴芝锭; 黄玲霞; 刘婷
Original assignee: ZHEJIANG YIYUAN ELECTRONIC TECHNOLOGY CO LTD
Current assignee: Shanghai Yuan Yuan Electronic Technology Co ltd; YIYUAN ELECTRONIC TECHNOLOGY Co.,Ltd.
Priority date: 2011-08-16
Filing date: 2011-08-16
Publication date: 2013-10-16
Anticipated expiration: 2031-08-16
Also published as: CN102303198A

Abstract

本发明公开了一种用于金属材料焊接的抗氧化型清渣剂，属于焊接材料技术领域。该清渣剂包括以下成份的质量百分比：稀土添加剂：30％～70％；甲醇盐：5.0％～25％；乙酸乙酯：2.0％～5.0％；助溶剂：10％～40％。本发明具有改善合金理化性能，提高合金机械强度，增强金属可焊性、导电性，极佳的清渣效果的优点，而且使用方便。

Description

一种用于金属材料焊接的抗氧化型清渣剂

技术领域

本发明涉及一种清渣剂，更具体地说，尤其涉及一种用于金属材料焊接的抗氧化型清渣剂，属于焊接材料技术领域。

背景技术

随着我国国民经济的快速发展，电子信息、航天、航空和轨道交通以及高端装备制造中大量使用锡、铝、铜、银、金等有色金属。但是由于锡、铝、铜、银、金等有色金属及合金都比较活泼的，在焊接熔化过程中，不可避免的会产生金属氧化物废渣以及产生一些废气，产生的大量的氧化物造成了大量的原料的损失，从而也造成了大量的经济损失。如我国每年在电子无铅焊料中使用的锡铜合金数量就达10多万吨，在焊接过程中产生15％的氧化渣，经济损耗达数十亿元；同时，在在航天、航空等高端装备的制造过程中，大量的使用铝合金，由于产生的金属氧化渣同样造成大量的经济损耗；另外，由于产生的的氧化渣在焊接或熔化过程中会形成夹渣、氧化膜从而造成产品的理化性能降低，也会造成合金的加工工艺性能降低，影响焊点的焊缝强度、导电性、可焊性等性能。因此，如何解决在焊接熔化过程中防止金属氧化渣的产生，研究出一种合适的清渣剂直接关系到行业的发展。

清渣剂又可称为除渣剂、打渣剂、覆盖清渣剂或造渣剂，但是由于现有的清渣剂的清渣效果都不佳。如有些清渣剂需要在高达1000℃的条件下才能熔化焊接，且熔化较慢，易造成二次浪费，产生的烟尘比较大；有些清渣剂的腐蚀性较大，在实际使用中容易使设备腐蚀。所以现有的清渣剂不论是粉状还是块状的对环境污染较大，有害人体健康和机器的寿命，且生产和使用的成本也较高，造成资源的浪费。

如中国专利申请(公开号：CN1831161A)公开了一种高效变形铝及铝合金打渣剂及制作方法和应用。其具体涉及一种打渣剂由以下成份的重量份组成：氯化钠：20-40；氯化钾：25-45；硫酸钠：1-5；碳酸钠：1-5；氯化锌：1-3；氯化钙：2-5；氟硅酸钠：2-10；Na₃AlF：1-6；混合均匀后制成为粉状的打渣剂。虽然该打渣剂在一定程度上解决了现有技术中焊接熔化过程中容易产生氧化渣的问题，但是并没有很好的解决问题，清渣效果不好，而且该清渣剂是一种粉状组成，易产生粉尘污染，容易危害人体健康，不利于实际生产使用。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种用于金属材料焊接的抗氧化型清渣剂，具有不易产生氧化渣、清渣效果好，不易产生粉尘、焊接后焊缝强度好。

本发明的目的是通过以下技术方案得以实现的，一种用于金属材料焊接的抗氧化型清渣剂，其特征在于：该清渣剂包括以下成份的质量百分比：

稀土添加剂：30％～70％；甲醇盐：5.0％～25％；乙酸乙酯：2.0％～5.0％；助溶剂：10％～40％。

本发明的上述一种用于金属材料焊接的抗氧化型清渣剂，是针对现有技术中的清渣剂清渣效果不好，且在焊接熔化过程中易产生金属氧化物的问题，提出的一种新型的用于金属材料焊接的抗氧化型清渣剂。本发明的清渣剂，能使金属在熔化过程中达到纯净、无杂质、无氧化物，是一种能够清除原材料金属内部的渣和氧化物。从而达到有效清渣的同时，又使产品的成本降低，还能提高产品的质量，使最终得到的产品具有较好的性能。

作为优选，本发明的上述一种用于金属材料焊接的抗氧化型清渣剂，其特征在于：该清渣剂包括以下成份的质量百分比：

稀土添加剂：45％～65％；甲醇盐：7.5％～20％；乙酸乙酯：3.0％～4.0％；助溶剂：15％～35％。

上述的一种用于金属材料焊接的抗氧化型清渣剂中，所述的稀土添加剂为稀土元素和/或稀土化合物。所述的稀土元素包括镧、铈、镨以及钪元素；所述的稀土化合物包括氯化镧、氧化镧、氧化铈、氯化镨等；采用上述的稀土添加剂不仅具有易熔等优点，还由于其自身的电阻率小，使得在焊接过程中容易熔化，焊后的效果好，不易产生氧化渣，从而可以减少由于产生大量的氧化渣而造成的经济损失，大大的降低了生产成本；而且焊接后还可以改善焊缝金属合金的理化性能。作为优选，所述的稀土添加剂为稀土化合物；所述的稀土化合物为氯化锑、氯化镧、氯化铈、氧化锑、氧化镧、氧化铈的一种或多种。由于镧、铈元素具有较活泼的化学性质，而采用上述的氯化物形式能更有效的提高稀土添加剂的抗氧化性能，从而更有利于减少在焊接熔化过程中氧化渣的形成，更有利于提高焊接后金属合金的性能。作为更进一步优选，所述的稀土添加剂为氯化锑、氯化镧和氯化铈的混合稀土添加剂，所述的混合稀土添加剂中氯化锑占清渣剂总质量的百分比为10％～20％；所述的氯化镧占清渣剂总质量的百分比为10％～25％；所述的氯化铈占清渣剂总质量的百分比为10％～25％。采用上述的混合稀土添加剂能更有效的防止在焊接过程中产生金属氧化渣，也能更有效的防止在焊接过程中产生烟雾，不仅起到了除渣的效果，还起到净化的作用，更有利于在工业生产中的应用。

上述的一种用于金属材料焊接的抗氧化型清渣剂中，所述的甲醇盐为氯化物和/或钾石盐，所述的氯化物为氯化铵、氯化锌、氯化钠或者氯化钾中的一种或几种；所述的钾石盐为可溶性的钾盐矿物，钾石盐中主要是含有氯化钾成分，并带在少量的杂质成份。作为优选，所述的甲醇盐为氯化钾，采用氯化钾由于其表面张力小，粘性小，能有效的与本发明的清渣剂中的其他成份结合使用，具有更好的覆盖性和分离性，并且对熔体有很好的覆盖作用，而且采用甲醇盐还有助于清渣剂的溶解，加快溶解的速率。

上述的一种用于金属材料焊接的抗氧化型清渣剂中，所述的乙酸乙酯对整个清渣剂起到了一种稀释的作用，利用本发明的清渣剂，在焊接时有利于焊渣的脱落，达到了有效的清渣。如果乙酸乙酯的用量超过5％时，反而会起到凝固作用，使焊接过程中熔体凝结较快，从而不利于清渣和粉碎；如果乙酸乙酯的用量不足2％时，则同样不能很好的使焊渣脱落，乙酸乙酯的用量过多或过少都会影响本发明的清渣剂的清渣效果。而且由于乙酸乙酯具有一定的芳香味，也在一定程度上减少了焊接过程中产生的异味。

上述的一种用于金属材料焊接的抗氧化型清渣剂中，作为优选，所述的助溶剂为去离子水。采用去离子水可以在焊接除渣过程中起到除油、除污的作用，增强了焊接后金属表面的光亮度，提高了金属的可焊性。

综上所述，本发明具有以下优点：

1、本发明的一种用于金属材料焊接的抗氧化型清渣剂可大量节约有色金属的用量，改善合金的理化性能，提高合金的机械强度，并且能够有效的净化在焊接过程中产生的废弃，具有环境友好型。

2、本发明的一种用于金属材料焊接的抗氧化型清渣剂能够增加金属表面的光亮度、密度、抗氧化度、抗拉强度，提高了金属的可焊性、导电性等性能。

3、本发明的一种用于金属材料焊接的抗氧化型清渣剂在实际的使用过程中，对金属在焊接、熔化过程中都具有效好的清渣效果，尤其是用于铝、锌、铜金属材料的焊接效果更加。

具体实施方式

下面通过具体实施例，对本发明的技术方案做进一步的具体说明，但本发明并不局限于这些实施例。

以下表1是实施例1-4中各成份的质量百分比组成，其中表1实施例1中所述的甲醇盐为氯化钾；实施例2中所述的甲醇盐为氯化铵；实施例3中所述的甲醇盐为氯化锌；实施例4中所述的甲醇盐为氯化钠。

表1：

以下表2是实施例5-8中各成份的质量百分比组成，其中表2实施例5-6中所述的甲醇盐为氯化钾；实施例7-8中所述的甲醇盐为氯化铵。

表2：

以下表3是实施例9-11中各成份的质量百分比组成，其中表3实施例9-11中所述的稀土添加剂为镧、铈、氧化锑、氧化镧、氧化铈的一种或多种；实施例9中所述的甲醇盐为氯化钾；实施例10中所述的甲醇盐为氯化锌；实施例11中所述的甲醇盐为氯化铵。

表3：

实施例1

按照上述表1实施例1中的各组份的质量百分比选取原料，再配置成溶液后，搅拌均匀后，静置沉淀60分钟，静置结束后，将得到的固体物质过200目的不锈钢筛，将过筛后的固体物置于干燥箱中，控制温度为135℃，进行干燥60分钟；将烘干后的固体物质放入研磨机中进行研磨并粉碎，再过200目筛网，即得本发明的清渣剂成品；可以根据实际需要按不同规格分袋包装，干燥、避光、通风储存。

实施例2

按照上述表1实施例2中的各组份的质量百分比选取原料，再配置成溶液后，搅拌均匀后，静置沉淀60分钟，静置结束后，将得到的固体物质过250目的不锈钢筛，将过筛后的固体物置于干燥箱中，控制温度为125℃～130℃的条件下，进行干燥60分钟；将烘干后的固体物质放入研磨机中进行研磨并粉碎，再过250目筛网，即得本发明的清渣剂成品；可以根据实际需要按不同规格分袋包装，干燥、避光、通风储存。

实施例3

按照上述表1实施例3中的各组份的质量百分比选取原料，以下具体步骤与实施例1中的方法一致，这里不再赘述。

实施例4

按照上述表1实施例4中的各组份的质量百分比选取原料，再配置成溶液后静置沉淀80分钟，静置结束后，将得到的固体物质过250目的不锈钢筛，将过筛后的固体物置于干燥箱中，控制温度为175℃的条件下，进行干燥90分钟；将烘干后的固体物质放入研磨机中进行研磨并粉碎，再过250目筛网，即得本发明的清渣剂成品；将上述所得的清渣剂成品按不同规格分袋包装，干燥、避光、通风储存。

实施例5

按照上述表2实施例5中的各组份的质量百分比选取原料，再配置成溶液后静置沉淀80分钟，静置结束后，将得到的固体物质过200目的不锈钢筛，将过筛后的固体物置于干燥箱中，控制温度为175℃-180℃的条件下，进行干燥110分钟；将烘干后的固体物质放入研磨机中进行研磨并粉碎，再过200目筛网，即得本发明的清渣剂成品；将上述所得的清渣剂成品按不同规格分袋包装，干燥、避光、通风储存。

实施例6

按照上述表2实施例6中的各组份的质量百分比选取原料，以下具体步骤与实施例4中的方法一致，这里不再赘述。

实施例7

按照上述表2实施例7中的各组份的质量百分比选取原料，以下具体步骤与实施例4中的方法一致，这里不再赘述。

实施例8

按照上述表2实施例8中的各组份的质量百分比选取原料，再配置成溶液后静置沉淀50分钟，静置结束后，将得到的固体物质过180目的不锈钢筛，将过筛后的固体物置于干燥箱中，控制温度为110℃的条件下，进行干燥70分钟；将烘干后的固体物质放入研磨机中进行研磨并粉碎，再过180目筛网，即得本发明的清渣剂成品；将上述所得的清渣剂成品按不同规格分袋包装，干燥、避光、通风储存。

实施例9

按照上述表3实施例9中的各组份的质量百分比选取原料，再配置成溶液后静置沉淀80分钟，静置结束后，将得到的固体物质过200目的不锈钢筛，将过筛后的固体物置于干燥箱中，控制温度为100℃的条件下，进行干燥100分钟；将烘干后的固体物质放入研磨机中进行研磨并粉碎，再过200目筛网，即得本发明的清渣剂成品；将上述所得的清渣剂成品按不同规格分袋包装，干燥、避光、通风储存。

实施例10

按照上述表3实施例10中的各组份的质量百分比选取原料，以下具体操作与实施例9中所述的方法一致，这里不再赘述。

实施例11

按照上述表3实施例11中的各组份的质量百分比选取原料，以下具体操作与实施例9中所述的方法一致，这里不再赘述。

本发明中所描述的具体实施例仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管对本发明已作出了详细的说明并引证了一些具体实施例，但是对本领域熟练技术人员来说，只要不离开本发明的精神和范围可作各种变化或修正是显然的。

Claims

1.一种用于金属材料焊接的抗氧化型清渣剂，其特征在于：该清渣剂包括以下成份的质量百分比：

稀土添加剂：30%～70%；甲醇盐：5.0%～25%；乙酸乙酯：2.0%～5.0%；助溶剂：10%～40%；所述甲醇盐为氯化物和/或钾石盐。

2.根据权利要求1所述的一种用于金属材料焊接的抗氧化型清渣剂，其特征在于：该清渣剂包括以下成份的质量百分比：

稀土添加剂：45%～65%；甲醇盐：8.0%～20%；乙酸乙酯：3.0%～4.0%；助溶剂：15%～35%。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于金属材料焊接的抗氧化型清渣剂，其特征在于：所述的稀土添加剂为稀土元素和/或稀土化合物。

4.根据权利要求3所述的一种用于金属材料焊接的抗氧化型清渣剂，其特征在于：所述稀土添加剂为稀土化合物，且所述的稀土化合物为氯化镧、氯化铈、氧化镧、氧化铈中的一种或多种。

5.根据权利要求4所述的一种用于金属材料焊接的抗氧化型清渣剂，其特征在于：所述的稀土添加剂为氯化镧和氯化铈的混合稀土添加剂，所述混合稀土添加剂中还混有氯化锑，且所述氯化锑占清渣剂总质量的百分比为：10%～20%；所述的氯化镧占清渣剂总质量的百分比为10%～25%；所述的氯化铈占清渣剂总质量的百分比为10%～25%。

6.根据权利要求1所述的一种用于金属材料焊接的抗氧化型清渣剂，其特征在于：所述的氯化物为氯化铵、氯化锌、氯化钠或者氯化钾中的一种或几种。

7.根据权利要求1或2所述的一种用于金属材料焊接的抗氧化型清渣剂，其特征在于：所述的助溶剂为去离子水。