CN108044216B - 一种木质材料与金属间的钎焊方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种木质材料与金属间的钎焊方法，涉及焊接领域，包括：木材待钎焊表面制备三氧化二铝涂层，并打磨金属待钎焊表面，木材待钎焊表面和金属待钎焊表面相对并夹持钎料箔，加热木材、钎料箔和金属，完成木材和金属间的钎焊连接。所述木材待钎焊表面的三氧化二铝涂层通过低压冷喷涂工艺制备。本发明能够有效提高木材与金属间连接的便捷性。

Description

一种木质材料与金属间的钎焊方法
技术领域
本发明涉及焊接领域，具体涉及一种木质材料与金属间的钎焊方法。
背景技术
木质材料被广泛应用于液化天然气、液化石油气运输船舶的低温液货舱壁的隔热层，同时木质材料与低温液货舱壁间固定，利用木质材料的高阻热性来保证液化天然气或液化石油气的安全运输。
对于木质材料与低温液货舱壁间的固定，现普遍采用的是榫卯型式的非永久性连接方式，但采用榫卯形式的连接方式，对木质材料与低温液货舱壁的结构要求更高，增加了木质材料与低温液货舱壁的加工、安装难度，同时采用榫卯的连接方式，木质材料与低温液货舱壁间会存在缝隙，降低低温液货舱的隔热性。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种木质材料与金属间的钎焊方法，有效提高木材与金属间连接的便捷性。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是，包括：在木材的待钎焊表面制备三氧化二铝涂层，并打磨金属待钎焊表面，木材待钎焊表面和金属待钎焊表面相对并夹持钎料箔，加热木材、钎料箔和金属，完成木材和金属间的钎焊连接。
在上述技术方案的基础上，所述金属的熔点大于200℃，所述木材的气干密度大于0.35g/cm3。
在上述技术方案的基础上，所述钎剂为活性树脂基钎剂，所述钎料箔为Sn50PbCd，且钎料箔的厚度为50～100μm。
在上述技术方案的基础上，所述木材待钎焊表面的三氧化二铝涂层通过低压冷喷涂工艺制备。
在上述技术方案的基础上，所述三氧化二铝涂层的厚度为50～100μm。
在上述技术方案的基础上，木材待钎焊表面制备三氧化二铝涂层前，还需对木材进行干燥、除毛束、除污物及除树脂处理。
在上述技术方案的基础上，木材干燥后的含水率为5％～10％。
在上述技术方案的基础上，对于钎料箔和打磨后的金属，还进行清洁处理，具体为：
将金属和钎料箔放入丙酮中进行超声波清洗，再用无水乙醇冲洗并吹干。
在上述技术方案的基础上，使用加热炉对木材、钎料箔和金属进行加热，对于木材、钎料箔和金属的加热，具体为：
以30～40℃/min的速度升温至70～90℃并保温2～4min，再以20～30℃/min的速度升温至150～160℃并保温4～6min，然后在加热炉中冷却至70℃，取出自然冷却至室温。
在上述技术方案的基础上，使用加热炉对木材、钎料箔和金属进行加热，对于木材、钎料箔和金属的加热，具体为：
以50℃/min的速度升温至80℃并保温3min，再以25℃/min的速度升温至155℃并保温5min，然后在加热炉中冷却至70℃，取出自然冷却至室温。
与现有技术相比，本发明一种木质材料与金属间的钎焊方法的优点在于：
(1)通过钎焊的方式将低温液货舱壁与木材进行连接，降低了木材与低温液货舱壁间的连接安装难度，同时采用钎焊，木材与低温液货舱壁间无缝，有效保证了低温液货舱壁隔热层的阻热性能。
(2)在木材表面制备三氧化二铝涂层，然后使用低温即可通过钎料箔将木材与金属进行钎焊，降低能量消耗，节约资源。
附图说明
图1为本发明一种木质材料与金属间的钎焊方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图及对本发明作进一步详细说明。
参见图1所示，本发明提供一种木质材料与金属间的钎焊方法，用于对液化天然气、液化石油气运输船舶低温液货舱壁的隔热层的木材与低温液货舱壁间进行连接，低温液货舱壁一般采用因瓦钢制作而成，本实施例中，金属的熔点大于200℃，木材的气干密度大于0.35g/cm3，该钎焊方法具体包括以下步骤：
步骤S1：在木材的待钎焊表面制备三氧化二铝涂层，木材待钎焊表面的三氧化二铝涂层通过低压冷喷涂工艺制备而成，三氧化二铝涂层的厚度为50～100μm。木材待钎焊表面制备三氧化二铝涂层前，一般还需对木材进行干燥、除毛束、除污物及除树脂处理，以保证木材的洁净，避免木材表面的杂质对后续钎焊过程的影响，木材干燥后的含水率为5％～10％。
步骤S2：使用砂纸打磨金属待钎焊表面，然后对钎料箔和打磨后的金属进行清洁处理，具体为：将金属和钎料箔放入丙酮中进行超声波清洗，再用无水乙醇冲洗并吹干，从而保证金属和木材钎焊面以及钎料箔的洁净。木材上的三氧化二铝涂层还可涂擦钎剂，以便于后续钎焊夹紧时，清除三氧化二铝涂层和钎料箔上的氧化物。
步骤S3：在三氧化二铝涂层和金属待钎焊表面擦涂钎剂，然后木材待钎焊表面和金属待钎焊表面相对并夹持钎料箔，即将木材和金属的待钎焊表面相对，然后将钎料箔放置于木材和金属之间，并使用夹具将三者夹紧，接着加热木材、钎料箔和金属，完成木材和金属间的钎焊连接。钎剂为活性树脂基钎剂，钎料箔为Sn50PbCd，钎料箔的厚度为50～100μm。木材、钎料箔和金属的加热一般使用加热炉进行。
对于木材、钎料箔和金属的加热，具体为：以30～40℃/min的速度升温至70～90℃并保温2～4min，再以20～30℃/min的速度升温至150～160℃并保温4～6min，然后在加热炉中冷却至70℃，最后从加热炉中取出自然冷却至室温，一般是以50℃/min的速度升温至80℃并保温3min，再以25℃/min的速度升温至155℃并保温5min，然后在加热炉中冷却至70℃，最后从加热炉中取出自然冷却至室温即可完成木材和金属间的钎焊连接，木材和金属间通过钎料箔和三氧化二铝涂层的作用紧紧钎焊在一起。
通过钎焊的方式将低温液货舱壁的因瓦钢与木材进行永久性的无缝连接，降低了木材与低温液货舱壁间的连接安装难度，同时木材与低温液货舱壁间进行无缝连接，有效保证了低温液货舱壁隔热层的阻热性能。
对于其它金属或合金，如铁、不锈钢等，也可使用本发明的木质材料与金属间的钎焊方法，将其它金属或合金与木材间进行钎焊连接。
本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (8)

1.一种木质材料与金属间的钎焊方法，其特征在于，包括：在木质材料的待钎焊表面制备三氧化二铝涂层，并打磨金属待钎焊表面，三氧化二铝涂层和金属待钎焊表面擦涂钎剂，然后木质材料待钎焊表面和金属待钎焊表面相对并夹持钎料箔，加热木质材料、钎料箔和金属，完成木质材料和金属间的钎焊连接；
所述钎料箔为Sn50PbCd；
使用加热炉对木质材料、钎料箔和金属进行加热，对于木质材料、钎料箔和金属的加热，具体为：
以30～40℃/min的速度升温至70～90℃并保温2～4min，再以20～30℃/min的速度升温至150～160℃并保温4～6min，然后在加热炉中冷却至70℃，取出自然冷却至室温。
2.如权利要求1所述的一种木质材料与金属间的钎焊方法，其特征在于：所述金属的熔点大于200℃，所述木质材料的气干密度大于0.35g/cm3。
3.如权利要求1所述的一种木质材料与金属间的钎焊方法，其特征在于：所述钎剂为活性树脂基钎剂，所述钎料箔的厚度为50～100μm。
4.如权利要求1所述的一种木质材料与金属间的钎焊方法，其特征在于：所述木质材料待钎焊表面的三氧化二铝涂层通过低压冷喷涂工艺制备。
5.如权利要求1所述的一种木质材料与金属间的钎焊方法，其特征在于：所述三氧化二铝涂层的厚度为50～100μm。
6.如权利要求1所述的一种木质材料与金属间的钎焊方法，其特征在于：木质材料待钎焊表面制备三氧化二铝涂层前，还需对木质材料进行干燥、除毛束、除污物及除树脂处理。
7.如权利要求6所述的一种木质材料与金属间的钎焊方法，其特征在于：木质材料干燥后的含水率为5％～10％。
8.如权利要求1所述的一种木质材料与金属间的钎焊方法，其特征在于，对于钎料箔和打磨后的金属，还进行清洁处理，具体为：将金属和钎料箔放入丙酮中进行超声波清洗，再用无水乙醇冲洗并吹干。
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