CN107671452B

CN107671452B - 放热焊粉

Info

Publication number: CN107671452B
Application number: CN201710774808.9A
Authority: CN
Inventors: 胡海峰; 胡连锋
Original assignee: JIAXING JIAHE ELECTRIC POWER EQUIPMENT Co Ltd
Current assignee: JIAXING JIAHE ELECTRIC POWER EQUIPMENT Co Ltd
Priority date: 2017-08-31
Filing date: 2017-08-31
Publication date: 2019-07-23
Anticipated expiration: 2037-08-31
Also published as: CN107671452A

Abstract

本发明涉及焊接材料的焊粉技术领域，具体涉及一种放热焊粉。所述焊粉包括合金粉和复合粉粒子，所述合金粉由以下重量百分比的各组分组成：铜49%‑50%、铝47%‑48%、钙0.8%‑1.2%、锡0.8%‑1.2%、铁0.4%‑0.6%、碳0.1%‑0.3%、稀土0.1%‑0.3%、银0‑0.2%；所述复合粉粒子按重量份数计包括：铝粉12‑16份、氧化铜粉18‑24份和造渣剂3‑5份。本发明在合金粉中加入复合粉粒子，通过触发复合粉粒子中的化学反应，放出大量的热，大大提高了熔融金属的流动性，加快了放热焊粉的置换反应速率，同时各个原料的混合也更为均匀，冷却后，连接强度好，表面光滑，焊件质量稳定。

Description

放热焊粉

技术领域

本发明涉及焊接材料的焊粉技术领域，具体涉及一种放热焊粉。

背景技术

放热焊粉是一种新型的焊接材料，它的原理是采用金属氧化物在高温下与还原剂发生置换反应将金属置换出来，生成过热熔融金属，且一旦反应发生便可自行持续。在热熔磨具的包裹下，可以将需要焊接的金属熔融在一起，达到分子水平的结合，达到无缝焊接，强度和导电性能卓越。熔融过程中熔融金属的流动性是达到无缝焊接的关键，为了增加金属铜的比例，传统的焊粉通过加入铜粉，然后加入铜粉时，容易降低热熔技术的流动性，且与其他组分难以混合均匀，因此，生产效率较低，质量有待提高。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，提供一种放热焊粉，以解决现有技术中的放热焊粉焊接时熔融金属流动性不足的问题。。

为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种放热焊粉，所述焊粉包括合金粉和复合粉粒子，合金粉和复合粉粒的重量比为1.5-5:1；

所述合金粉由以下重量百分比的各组分组成：铜49%-50%、铝47%-48%、钙0.8%-1.2%、锡0.8%-1.2%、铁0.4%-0.6%、碳0.1%-0.3%、稀土0.1%-0.3%、银0-0.2%；

所述复合粉粒子按重量份数计包括：铝粉12-16份、氧化铜粉18-24份和造渣剂3-5份。

作为优选，所述复合粉粒子还包括粘合剂1-3份。

作为优选，所述合金粉由以下重量百分比的各组分组成：铜49.5%、铝47.5%、钙1%、锡1%、铁0.5%、碳0.2%、稀土0.2%、银0.1%。

作为优选，所述复合粉粒子按重量份数计由如下物质组成：铝粉13份、氧化铜粉8份、造渣剂4份及粘合剂2份。

作为优选，所述造渣剂为萤石粉末。

作为优选，所述复合粉粒子还包括硝酸银0.5-1份。

作为优选，氧化铜粉的氧化率为80-90%。

作为优选，所述复合粉粒子还包括氧化锌1-3份。

本发明的放热焊粉的合金粉中加入以铝粉、氧化铜粉及造渣剂组成的复合粉粒子，焊接前，铝粉、氧化铜粉、造渣剂及粘结剂提前熔融混合；然后造粒形成复合粉粒子；将该复合粉粒子与合金粉混合均匀放入预定焊接位置；焊接时，复合粉粒子中的化学反应也被触发，放出大量的热，大大提高了熔融金属的流动性，加快了放热焊粉的置换反应速率，同时各个原料的混合也更为均匀，冷却后，连接强度好，表面光滑，焊件质量稳定。

需要说明的是，本发明的放热焊粉的合金粉中的铜粉可以让放热焊粉具有与母材金属相近的熔化温度,可以保证接头与母材构成的接地体具有均一的可靠性。合金粉中的铝作为还原剂与氧化铜进行化学反应，产生热量。合金粉中的锡主要作用为增加熔融金属的流动性，强化金属焊缝的强度，降低反应温度。合金粉中的银具有优良导热效果，以保证接头有良好的导电能力。合金粉中的稀土可使接头强度/硬度/伸长率/断裂韧度和耐磨性能等综合力学性能提高。

造渣剂例如为萤石粉末，萤石粉末在反应中起到助融造渣、消除气孔的作用。

本发明与现有技术相比，有益效果是：本发明的放热焊粉的合金粉中加入以铝粉、氧化铜粉及造渣剂组成的复合粉粒子，焊接前，铝粉、氧化铜粉、造渣剂及粘结剂提前熔融混合；然后造粒形成复合粉粒子；将该复合粉粒子与合金粉混合均匀放入预定焊接位置；焊接时，复合粉粒子中的化学反应也被触发，放出大量的热，大大提高了熔融金属的流动性，加快了放热焊粉的置换反应速率，同时各个原料的混合也更为均匀，冷却后，连接强度好，表面光滑，焊件质量稳定。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明的技术方案作进一步描述说明。

如果无特殊说明，本发明的实施例中所采用的原料均为本领域常用的原料，实施例中所采用的方法，均为本领域的常规方法。

实施例1：

一种放热焊粉，所述焊粉包括合金粉和复合粉粒子，合金粉和复合粉粒的重量比为1.5:1；

所述合金粉由以下重量百分比的各组分组成：铜49%、铝47.2%、钙1.2%、锡1.2%、铁0.6%、碳0.3%、稀土0.3%、银0.2%；

所述复合粉粒子按重量份数计包括：铝粉12份、氧化铜粉24份、造渣剂3份、粘合剂3份。造渣剂为萤石粉末，粘合剂为有机粘合剂；氧化铜粉的氧化率为80-90%。

焊层硬度176HB，抗拉强度为25.5KN。

实施例2：

一种放热焊粉，所述焊粉包括合金粉和复合粉粒子，合金粉和复合粉粒的重量比为5:1；

所述合金粉由以下重量百分比的各组分组成：铜49.8%、铝48%、钙0.8%、锡0.8%、铁0.4%、碳0.1%、稀土0.1%、银0；

所述复合粉粒子按重量份数计包括：铝粉16份、氧化铜粉18份、造渣剂5份、粘合剂1份。造渣剂为萤石粉末，粘合剂为有机粘合剂；氧化铜粉的氧化率为80-90%。

焊层硬度为193HB，抗拉强度为25.9KN

实施例3：

一种放热焊粉，所述焊粉包括合金粉和复合粉粒子，合金粉和复合粉粒的重量比为4:1；所述合金粉由以下重量百分比的各组分组成：铜49.5%、铝47.5%、钙1%、锡1%、铁0.5%、碳0.2%、稀土0.2%、银0.1%。复合粉粒子按重量份数计由如下物质组成：铝粉13份、氧化铜粉8份、造渣剂4份及粘合剂2份。所述造渣剂为萤石粉末。氧化铜粉的氧化率为80-90%。

焊层硬度205HB，抗拉强度26.2KN。

实施例1、2、3对比后，复合粉粒子加入越多，能够更好地提高流动性，但是，加入越多出渣率会提高，焊接质量会在加入过多后降低。

实施例4：

在实施例1-3的基础上上，在复合粉粒子中加入硝酸银1份。

实施例5：

在实施例1-3的基础上上，在复合粉粒子中加入硝酸银0.5份。

实施例4和5在加入硝酸银后，焊接强度提高1-2%；同时，能够促进各组分融合，避免各组分分层析出。

实施例6：

在实施例1-5的基础上上，在复合粉粒子中加入氧化锌3份。

实施例7：

在实施例1-5的基础上上，在复合粉粒子中加入氧化锌1份。

加入氧化锌后，焊层硬度提高0.5-2%，强度提高1-1.5%，同时加入氧化锌可以减少复合粉粒的加入量，进一步减少渣子生成。

Claims

1.一种放热焊粉，其特征在于，所述焊粉包括合金粉和复合粉粒子，合金粉和复合粉粒子的重量比为1.5-5:1；

所述复合粉粒子按重量份数计由如下物质组成：铝粉12-16份、氧化铜粉18-24份、造渣剂3-5份和粘合剂1-3份。

2.根据权利要求1所述的放热焊粉，其特征在于，所述合金粉由以下重量百分比的各组分组成：铜49.5%、铝47.5%、钙1%、锡1%、铁0.5%、碳0.2%、稀土0.2%、银0.1%。

3.根据权利要求1或2所述的放热焊粉，其特征在于，所述造渣剂为萤石粉末。

4.根据权利要求1或2所述的放热焊粉，其特征在于，所述复合粉粒子还包括硝酸银0.5-1份。

5.根据权利要求1所述的放热焊粉，其特征在于，氧化铜粉的氧化率为80-90%。

6.根据权利要求1所述的放热焊粉，其特征在于，所述复合粉粒子还包括氧化锌1-3份。

7.根据权利要求1所述的放热焊粉，其特征在于，合金粉和复合粉粒子的重量比为4-5:1。

8.一种用于制备权利要求1所述的放热焊粉的铝热还原剂，其特征在于，所述铝热还原剂按重量份数计组成为：铜49份-50份、铝47份-48份、钙0.8份-1.2份、锡0.8份-1.2份、铁0.4份-0.6份、碳0.1份-0.3份、稀土0.1份-0.3份、银0-0.2份。