CN104708235B - 簧状药芯钎料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种簧状药芯钎料的制备方法,并提供在该制备方法中使用的专用设备。其制备方法为:将钎剂配制成膏状;将钎料丝绕制成弹簧状空心结构;将配制的膏状钎剂注入弹簧状空心结构的钎料芯部,干燥后即可得到簧状药芯钎料成品。其专用设备包括机架,以及设在机架上的制簧顶刀和钎剂注射嘴,钎剂注射嘴水平设置在制簧顶刀的下方;制簧顶刀右侧的机架上设置有送丝轮组;对应与制簧顶刀和钎剂注射嘴位置的机架外设置有传送架,传送架上设置的传送带的进料口与钎剂注射嘴相衔接,在传送带出料口处的传送架上设置有簧状钎料收集轮。本发明实现了焊剂方便、快捷、定量、高效的预加入,设备结构简单,自动化程度高,生产效率高,成品率高。
Description
技术领域
本发明涉及焊接材料领域,尤其是涉及一种簧状药芯钎料的制备方法,本发明还涉及上述制备方法中的专用设备。
背景技术
传统的钎焊工艺钎焊时,通常使用实心钎料,加热工件时用钎料粘钎剂或加热前预先将钎剂涂覆在工件上。由于预先涂覆钎剂的过程增加了一次焊前操作,不仅增加了工序和操作时间,同时在钎焊工艺中还增加了一个变量,从而影响了焊接的一致性和质量的稳定性。另外该种钎焊工艺复杂、生产效率低、不易准确控制钎剂的用量。故钎料和钎剂分开使用的添加方法一直影响着生产效率和焊缝质量。
钢药芯焊丝主要是采用轧制加拉拔的成形方式,通常是用钢带作为包覆层,将药芯组分包裹其中。具体制备时是将钢带轧成U形,再向U形槽中加入混合好的药芯焊剂,然后再经过拉拔、热处理、表面处理等工艺过程,最终制成药芯焊丝。但是这种工艺方法存在着焊剂填充不均匀,焊丝内局部空芯,焊剂吸潮,不易轧制、成品率低,制造工艺复杂,设备昂贵,成本高等缺点;加入焊剂时,由于焊剂组成物自身的比重、粒度差异等因素造成混合粉不容易混合均匀,极易受机械振动而互相分离(重的下沉,轻的上浮),出现所谓的药粉分离现象,使药芯焊剂中的成分不均匀。
目前,药芯钎料领域内关于药芯铝钎料的相关报道最多,应用也最广泛;其中,有缝药芯铝钎料生产工艺原理类似钢药芯焊丝生产工艺,同样不可避免的具有钢药芯焊丝的工艺缺陷。无缝药芯铝钎料又存在生产效率低、质量不稳定等缺点。国内暂无药芯银和铜钎料制造技术的应用,但已有相关专利发表。专利CN102513726A就公开了一种银基药芯钎料的制造方法,它是将液态钎剂填充在管状钎料内,但此种方法不能连续生产,效率较低,难以大规模推广应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自动化程度高、成本低且能够连续生产的簧状药芯钎料的制备方法,本发明还提供在该制备方法中使用的专用设备。
为实现上述目的,本发明可采取下述技术方案:
本发明所述的簧状药芯钎料的制备方法,它包括以下步骤:
第一步,将钎剂配制成膏状备用;
第二步,将钎料丝绕制成弹簧状空心结构;
第三步,将第一步配制的膏状钎剂注入弹簧状空心结构的钎料芯部,干燥后即可得到簧状药芯钎料成品。
所述第二步中弹簧状空心结构钎料的节距等于钎料丝的直径。
本发明所述的用于制备簧状药芯钎料的专用设备,它包括机架,以及设置在所述机架上的制簧顶刀和钎剂注射嘴,所述钎剂注射嘴水平设置在所述制簧顶刀的下方;所述制簧顶刀右侧的机架上设置有送丝轮组;对应与制簧顶刀和钎剂注射嘴位置的机架外设置有传送架,所述传送架上设置的传送带的进料口与所述钎剂注射嘴相衔接,在所述传送带出料口处的传送架上设置有簧状钎料收集轮。
为保证钎剂充填的准确计量,所述钎剂注射嘴通过过料通道与膏状钎剂储存箱相连通,在所述过料通道上依次设置有抽液泵、控制阀和流量计。
为提高钎料成品的干燥效率,所述传送架上设置有簧状钎料烘干装置。
所述制簧顶刀为带有过丝卡槽的卡板,在其出丝口的下方机架上设置有挡丝块。
在本发明中,假设钎料丝的直径为d(mm),卷绕成的钎料簧的中径为D(mm),送丝速率V1(mm/s),收集速率V2(mm/s),芯部钎剂充填的流量Q(ml/s),则簧状药芯钎料生产装置的参数设置理论计算公式如下:
送丝与收集速率比V1/V2=π×D/d (1)
单位长钎料簧内钎剂的体积与容积V=π×D2/4-π2×d×D/8 (2)
芯部钎剂充填的流量Q=V×V2×1.0×10-3 (3)
本发明的优点在于实现了焊剂的方便、快捷、定量、高效的预加入,结构简单,使用方便。有效降低了焊剂的使用量,并大大减轻了钎焊过程的劳动强度和环境污染。自动化程度高,成本低,生产效率高,适用范围广,性能稳定可靠;生产出的焊丝质量好,成品率高。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1中的A部放大图。
图3是与钎剂注射嘴相连通的管路连接图。
具体实施方式
如图1、2所示,本发明所述的用于制备簧状药芯钎料的专用设备,包括机架1和设置在机架1上的制簧顶刀2和钎剂注射嘴3,钎剂注射嘴3水平设置在制簧顶刀2的下方(制簧顶刀2可采用带有过丝卡槽的卡板,在其出丝口的下方机架上设置有挡丝块14);制簧顶刀2右侧的机架1上设置有送丝轮组4;对应与制簧顶刀和钎剂注射嘴位置的机架外设置有传送架5,传送架5上设置的传送带6的进料口与钎剂注射嘴3相衔接,在传送带6出料口处的传送架5上设置有簧状钎料收集轮7;在传送架5上设置有簧状钎料烘干装置13。
为保证准确计量充填进去的钎剂量,钎剂注射嘴3通过过料通道8与膏状钎剂储存箱9相连通,在过料通道8上依次设置有抽液泵10、控制阀11和流量计12,如图3所示。
采用上述专用设备制备簧状药芯钎料的方法包括以下步骤:
第一步,将钎剂配制成膏状放入膏状钎剂储存箱9中,配制时,可将钎剂、低碳残留的粘结剂等材料按比例称重混合后置于容器内,加入溶剂和增韧剂制成膏状;
第二步,将选定直径的钎料丝从送丝轮组4引至制簧顶刀2处,钎料丝被制簧顶刀2挤压成弹簧状的空心结构的钎料簧,钎料簧的节距等于钎料丝的直径;
第三步,将第一步配制的膏状钎剂通过钎剂注射嘴3注入钎料簧的芯部,经传送带6输送至烘干装置13内快速烘干后,卷绕在簧状钎料收集轮7上被收集起来。
下面通过几个具体实施例对本发明做更加详细的说明。
实施例1:
采用图1、2所示的专用设备生产簧状药芯钎料的方法包括以下步骤:1)将QJ308铜钎剂、二乙二醇单乙基醚醋酸酯、有机粘接剂(燃烧后碳残留在10ppm以下)和增韧剂按一定重量比例配制的钎剂膏置于膏状钎剂储存箱9中待用;2)将直径0.8mm的丝状BCu58Zn38Mn4钎料从送丝轮组4引至制簧顶刀2处;3)在数控屏15上输入钎料簧和钎料丝的直径分别为2.0mm和0.7mm(不作说明的钎料簧直径默认为钎料簧的中径);4)设置芯部钎剂充填的流量为2.8×10-2ml/s;5)设置烘干系统温度为110℃,风速0.5m/s;6)启动设备,送丝、制簧、芯部钎剂填充,经传送带7送入烘干装置15烘干后,被簧状钎料收集轮8。其中,钎料簧的收集速率为20.0mm/s,钎料送丝速率为179.5mm/s,制得的簧状药芯钎料中钎剂所占比例为9.1%。
实施例2:
采用图1、2所示的专用设备生产簧状药芯钎料的方法包括以下步骤:1)将QJ103焊剂、碳酸二甲酯和有机粘接剂(燃烧后碳残留在10ppm以下)按一定重量比例配制的钎剂膏置于膏状钎剂储存箱9中待用;2)将直径0.4mm的丝状钎料从送丝轮组4引至制簧顶刀2处;3)在数控屏15上输入钎料簧和钎料丝的直径分别为3.0mm和0.4mm(不作说明的钎料簧直径默认为钎料簧的中径);4)设置芯部钎剂充填的流量为16.8×10-2ml/s;5)设置烘干系统温度为100℃,风速0.6m/s;6)启动设备,送丝、制簧、芯部钎剂填充,经传送带7送入烘干装置15烘干后,被簧状钎料收集轮8。其中,钎料簧的收集速率为30.0mm/s,钎料送丝速率为706.9mm/s,制得的簧状药芯钎料中钎剂所占比例为29.5%。
实施例3:
采用图1、2所示的专用设备生产簧状药芯钎料的方法包括以下步骤:1)将QJ308焊剂、丙酮、增韧剂和有机粘接剂(燃烧后碳残留在10ppm以下)按一定重量比例配制的钎剂膏置于膏状钎剂储存箱9中待用;2)将直径0.5mm的丝状钎料从送丝轮组4引至制簧顶刀2处;3)在数控屏15上输入钎料簧和钎料丝的直径分别为2.5mm和0.5mm(不作说明的钎料簧直径默认为钎料簧的中径);4)设置芯部钎剂充填的流量为8.4×10-2ml/s;5)设置烘干系统温度为120℃,风速0.6m/s;6)启动设备,送丝、制簧、芯部钎剂填充,经传送带7送入烘干装置15烘干后,被簧状钎料收集轮8。其中,钎料簧的收集速率为25.0mm/s,钎料送丝速率为392.7mm/s,制得的簧状药芯钎料中钎剂所占比例为20.1%。
Claims (5)
1.一种簧状药芯钎料的制备方法,其特征在于:采用专用设备,所述专用设备包括机架(1),以及设置在所述机架(1)上的制簧顶刀(2)和钎剂注射嘴(3),所述钎剂注射嘴(3)水平设置在所述制簧顶刀(2)的下方;所述制簧顶刀(2)右侧的机架(1)上设置有送丝轮组(4);对应于制簧顶刀和钎剂注射嘴位置的机架外设置有传送架(5),所述传送架(5)上设置的传送带(6)的进料口与所述钎剂注射嘴(3)相衔接,在所述传送带(6)出料口处的传送架(5)上设置有簧状钎料收集轮(7);
其制备方法包括以下步骤:
第一步,将钎剂配制成膏状备用;
第二步,将钎料丝绕制成弹簧状空心结构;
第三步,将第一步配制的膏状钎剂注入弹簧状空心结构的钎料芯部,干燥后即可得到簧状药芯钎料成品。
2.根据权利要求1所述的簧状药芯钎料的制备方法,其特征在于:所述第二步中弹簧状空心结构钎料的节距等于钎料丝的直径。
3.根据权利要求1所述的簧状药芯钎料的制备方法,其特征在于:所述钎剂注射嘴(3)通过过料通道(8)与膏状钎剂储存箱(9)相连通,在所述过料通道(8)上依次设置有抽液泵(10)、控制阀(11)和流量计(12)。
4.根据权利要求1所述的簧状药芯钎料的制备方法,其特征在于:所述传送架(5)上设置有簧状钎料烘干装置(13)。
5.根据权利要求1所述的簧状药芯钎料的制备方法,其特征在于:所述制簧顶刀(2)为带有过丝卡槽的卡板,在其出丝口的下方机架上设置有挡丝块(14)。
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