CN104289784A - 一种适用于不锈钢管件的表面挂锡方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于焊接技术，具体公开了一种适用于不锈钢管件的表面挂锡方法，对不锈钢管件表面进行清理之后镀镍，然后再浸渍、坩埚挂锡和碱液中和处理，最后清洗和烘干不锈钢管件，由于在清洗之后进行镀镍处理，再进行挂锡，不锈钢通过镍层之后再与挂锡层接触，表面张力减少，促进了液态锡在不锈钢管件表面的润湿铺展能力，因此在不锈钢管件表面获得了连续均匀的锡层，挂锡之后进行的清洗碱液过程，对锡层表面的酸碱度进行了量化控制，使得pH值在5～8之间，保证了后续的钎焊的工艺需要。

Description

一种适用于不锈钢管件的表面挂锡方法
技术领域
本发明属于焊接技术，具体涉及一种不锈钢/铝合金异种金属钎焊前的管件表面挂锡方法。
背景技术
作为不锈钢/铝合金异种金属钎焊前的表面处理工序，不锈钢表面挂锡工艺对不锈钢/铝合金异种金属钎焊质量具有重要影响。
钢/铝焊接结构在航空航天、交通运输、国防等工业部门有着重要应用，但二者的连接问题一直焊接领域的技术难点。一直以来，国内外在钢/铝异种金属连接领域进行了大量研究工作，并实现了在汽车等非密封结构上的工程应用。
现有方法中采用了不锈钢/铝合金异种金属导管结构焊接的密封构件，产品制造单位采用锡铅软钎焊工艺实现了工程应用，但在钎缝质量稳定性控制方面一直存在薄弱环节，其中，钎焊前的不锈钢管件表面挂锡层不连续及厚度不均是造成钎缝质量不稳定的重要因素。
另外由于在清理不锈钢管件之后直接进行挂锡，挂锡层与不锈钢结合力较低，结合不良。在清洗过程中对于锡层表面的酸碱度控制不严，影响后续的钎焊过程。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于不锈钢管件的表面挂锡方法，能够解决钎焊前不锈钢管件挂锡层不连续及厚度不均的问题。
本发明的技术方案如下：
一种适用于不锈钢管件的表面挂锡方法，该方法包括如下步骤：
（1）对不锈钢管件表面进行清理
将待挂锡处用细砂纸打磨，打磨高度为Hq，光亮即可；将不锈钢管件先用汽油清洗，然后再用酒精清洗并吹干；
（2）将不锈钢管件镀镍
不锈钢管件待挂锡处镀镍，镀镍高度Hd小于或者等于打磨高度Hq；
（3）将不锈钢管件挂锡
a）浸渍
将不锈钢管件待挂锡部位插到盛放活性钎剂的玻璃器皿中浸渍，浸渍高度Hy小于或者等于镀镍高度Hd，浸渍时间5-30s；
b）坩埚挂锡
将浸渍过的不锈钢管件取出后，立即在熔锡的坩埚内挂锡，挂锡高度Hg小于或者等于镀镍高度Hd；
c）碱液中和处理
将挂好锡的不锈钢管件在无水酒精中用毛刷刷洗表面附着物，然后立即进行碱液中和处理；
（4）清洗
将不锈钢管件从碱液中取出，在流动的热水中冲洗，时间为3～5分钟；在酒精中清洗并吹干；
吹干后，在挂锡处滴上蒸馏水，直到锡层表面的酸碱度值在5～8之间；
（5）烘干
使用烘干炉将不锈钢管件烘干，炉温为45～160℃；烘干时间为0.5～3.5小时。
在上述的一种适用于不锈钢管件的表面挂锡方法中：所述的步骤3）中的玻璃器皿的槽深Hb大于上述镀镍高度Hd，玻璃器皿内直径Nb大于不锈钢管件外直径W，玻璃器皿壁厚为1mm～5mm。
在上述的一种适用于不锈钢管件的表面挂锡方法中：所述的坩埚槽深Hc大于镀镍高度Hd，坩埚锡槽内直径Nc大于不锈钢管件外直径W，坩埚壁厚为1mm～10mm。
在上述的一种适用于不锈钢管件的表面挂锡方法中：所述的活性钎剂（3）为液态锡。
本发明的显著效果在于：由于在清洗之后进行镀镍处理，再进行挂锡，不锈钢通过镍层之后再与挂锡层接触，表面张力减少，促进了液态锡在不锈钢管件表面的润湿铺展能力，因此在不锈钢管件表面获得了连续均匀的锡层。
进一步的，挂锡之后进行的清洗碱液过程，对锡层表面的酸碱度进行了量化控制，使得pH值在5～8之间，保证了后续的钎焊的工艺需要。
对清洗后的烘干时间和烘干温度进行了限定，该温度和时间保证了挂锡层的表面状态一致，使其干湿度一致。
附图说明
图1为不锈钢管件结构示意图；
图2为玻璃器皿示意图；
图3为不锈钢管件在活性钎剂中浸渍示意图；
图4为坩埚示意图；
图5为不锈钢管件表面挂锡高度示意图；
图中：1.不锈钢管件；2.玻璃器皿；3.活性钎剂；4.坩埚。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，不锈钢管件的打磨高度为Hq；内直径N；外直径W；镀镍高度为Hd。
如图2所示，玻璃器皿的槽深为Hb，玻璃器皿的内直径为Nb。
实例1：Ф60mm内径规格不锈钢管件挂锡
（1）清理
不锈钢管件1外直径ФW=Ф68，内直径ФN=Ф60，壁厚4mm。待挂锡处用细砂纸打磨，打磨高度Hq为9mm，光亮即可；将不锈钢管件1先用汽油清洗，然后再用酒精清洗并吹干。
（2）镀镍
不锈钢管件待挂锡处镀镍，镀镍高度Hd为8mm。
（3）挂锡
如图3所示，将不锈钢管件1待挂锡部位插入盛放活性钎剂3的玻璃器皿2（Hb=15mm，ФNb=Ф120mm，壁厚2mm）中浸渍，浸渍高度Hy=7mm，浸渍时间15s；所述的活性钎剂3为液态锡。
如图4和图5所示，将浸渍过的不锈钢管件1取出后，立即在熔锡的坩埚4（Hc=15mm，ФNc=Ф120mm，壁厚5mm）内挂锡，挂锡度Hg=6mm，均匀挂一层锡层；
将挂好锡的不锈钢管件1在无水酒精中用毛刷刷洗表面附着物，然后立即进行碱液中和处理，本实施例中，使用的碱液为3%浓度的NaOH溶液。
（4）清洗
将不锈钢管件1从碱液中取出，在流动的热水中冲洗，时间3.5分钟；在酒精中清洗并吹干；吹干后，在挂锡处滴上蒸馏水，直到pH试纸检查，符合6级。
（5）烘干
使用普通工业烘干炉烘干，炉温80℃；烘干时间1小时。
采用该工艺方法挂锡的不锈钢管件1表面质量良好，无锡层不连续及厚度不均问题。
实例2：Ф280mm内径规格不锈钢管件挂锡
（1）清理
不锈钢管件1外径ФW=Ф281，内径ФN=Ф280，壁厚0.5mm。待挂锡处用细砂纸打磨，打磨高度Hq为9mm，光亮即可；将不锈钢管件1先用汽油清洗，然后再用酒精清洗并吹干。
（2）镀镍
不锈钢管件1待挂锡处镀镍，镀镍高度Hd为8mm。
（3）挂锡
如图3所示，将不锈钢管件1待挂锡部位插入盛放活性钎剂3的玻璃器皿2（Hb=15mm，ФNb=Ф320mm，壁厚4mm）中浸渍，浸渍高度Hy=7mm，浸渍时间15s；所述的活性钎剂3为液态锡。
如图4和图5所示，所示，将浸渍过的不锈钢管件1取出后，立即在熔锡的坩埚4（Hc=15mm，ФNc=Ф320mm，壁厚7mm）内挂锡，挂锡度Hg=6mm，均匀挂一层锡层；
将挂好锡的不锈钢管件1在无水酒精中用毛刷刷洗表面附着物，然后立即进行碱液中和处理。本实施例中，使用的碱液为3%浓度的NaOH溶液。
（4）清洗
将不锈钢管件1从碱液中取出，在流动的热水中冲洗，时间4分钟；在酒精中清洗并吹干；吹干后，在挂锡处滴上蒸馏水，用14级PH试纸检查，符合7级。
（5）烘干
使用普通工业烘干炉烘干，炉温100℃；烘干时间2小时。
采用该工艺方法挂锡的不锈钢管件1表面质量良好，无锡层不连续及厚度不均问题。

Claims (4)

1.一种适用于不锈钢管件的表面挂锡方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
1）对不锈钢管件（1）表面进行清理
将待挂锡处用细砂纸打磨，打磨高度为Hq，光亮即可；将不锈钢管件（1）先用汽油清洗，然后再用酒精清洗并吹干；
2）将不锈钢管件镀镍
不锈钢管件（1）镀镍，镀镍高度Hd小于或者等于打磨高度Hq；
3）将不锈钢管件挂锡
a）浸渍
将不锈钢管件（1）插到盛放活性钎剂（3）的玻璃器皿（2）中浸渍，浸渍高度Hy小于或者等于镀镍高度Hd，浸渍时间5-30s；
b）坩埚挂锡
将浸渍过的不锈钢管件（1）取出后，立即在熔锡的坩埚（4）内挂锡，挂锡高度Hg小于或者等于镀镍高度Hd；
c）碱液中和处理
将挂好锡的不锈钢管件（1）在无水酒精中用毛刷刷洗表面附着物，然后立即进行碱液中和处理；
4）清洗
将不锈钢管件（1）从碱液中取出，在流动的热水中冲洗，时间为3～5分钟；在酒精中清洗并吹干；
吹干后，在挂锡处滴上蒸馏水，直到锡层表面的酸碱度值在5～8之间；
5）烘干
使用烘干炉将不锈钢管件（1）烘干，炉温为45～160℃；烘干时间为0.5～3.5小时。
2.如权利要求1所述的一种适用于不锈钢管件的表面挂锡方法，其特征在于：所述的步骤3）中的玻璃器皿槽深Hb大于上述镀镍高度Hd，玻璃器皿内直径Nb大于不锈钢管件外直径W，玻璃器皿壁厚为1mm～5mm。
3.如权利要求1所述的一种适用于不锈钢管件的表面挂锡方法，其特征在于：所述的坩埚槽深Hc大于镀镍高度Hd，坩埚锡槽内直径Nc大于不锈钢管件外直径W，坩埚壁厚为1mm～10mm。
4.如权利要求1所述的一种适用于不锈钢管件的表面挂锡方法，其特征在于：所述的活性钎剂（3）为液态锡。
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