CN108098093A - 一种用于不锈钢真空钎焊的阻流剂 - Google Patents

一种用于不锈钢真空钎焊的阻流剂 Download PDF

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Abstract

本发明涉及焊接技术领域，旨在提供一种用于不锈钢真空钎焊的阻流剂。该阻流剂是由以下重量百分比含量的成分组成的：氧化锆粉体5％‑10％；氧化钛粉体5％‑10％；氧化铝粉体35％‑55％；氧化钕粉体0.5％‑5％；卡波姆940：0.15％‑0.5％；VAE乳液4.0％‑9.0％；甲基纤维素1.5％‑5％；丙二醇2％‑4％；去离子水18％‑30.35％。本发明解决了在不锈钢真空钎焊的加工过程中阻流剂中氧化物组分发生烧结而形成硬团聚或结块的问题，钎焊后可通过水洗、吹气等非破坏性方式将其去除，不损伤工件表面。

Description

一种用于不锈钢真空钎焊的阻流剂
技术领域
本发明涉及焊接技术领域，具体涉及一种用于不锈钢真空钎焊的阻流剂。
背景技术
阻流剂是在钎焊过程中用来保护被焊金属表面的一种材料，是通过氧化物与粘结剂混合而制成稳定的悬浮体系，可根据施涂工艺的不同而配制成具有合适的粘度及流变特性的组合物，可在钎焊温度下有效阻止熔融的钎料在被钎焊金属表面随意流淌，对其要求是能够在钎焊后以一定方式除去，而不污染和腐蚀金属工件。
不锈钢真空钎焊所用镍基钎料的钎焊温度较高，一般在1000℃左右，而目前常用的阻流剂氧化物填料包括氧化铝、氧化铬、氧化钛、氧化镁等，在此高温条件下，常规阻流剂所用的氧化物，包括氧化铝、氧化铬、氧化钛、氧化镁等均会发生不同程度的烧结，而形成硬团聚或结块现象，从而导致在钎焊后无法通过非破坏方式(如水洗、吹气、溶剂洗等)去除阻流剂残留。而通过打磨、抛光等破坏性手段尽管可有效去除阻流剂残留，但也对工件表面造成了永久损伤。因此，针对不锈钢真空钎焊的阻流剂应具有真空钎焊后少残留、少团聚、少硬结、易清除的特点。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种用于不锈钢真空钎焊的阻流剂。
为解决技术问题，本发明的解决方案是：
提供一种用于不锈钢真空钎焊的阻流剂，是由以下重量百分比含量的成分组成的：
氧化锆粉体：5％-10％
氧化钛粉体：5％-10％
氧化铝粉体：35％-55％
氧化钕粉体：0.5％-5％
卡波姆940：0.15％-0.5％
VAE乳液：4.0％-9.0％
甲基纤维素：1.5％-5％
丙二醇：2％-4％
去离子水：18％-30.35％。
本发明中，所述氧化锆粉体的粒径在10～50微米之间。
本发明中，所述氧化钛粉体的粒径在5～25微米之间；
本发明中，所述氧化铝粉体的粒径在10～50微米之间；
本发明中，所述氧化钕粉体的粒径在1～10微米之间；
本发明中，所述VAE乳液是GW-705或GW-707型号产品(广西广维公司生产)中的至少一种。
所述阻流剂可通过下述方法制备获得：
(1)按所述重量百分比称量各组分；
(2)将氧化锆粉体、氧化钛粉体加入球磨罐中，球磨6～12小时，冷却至室温后取出，得到混合物一；
(3)将混合物一与氧化铝粉体、氧化钕粉体一并加入球磨罐中，球磨24～36小时，冷却至室温后取出，得到混合物二；
(4)将丙二醇与去离子水混合，搅拌均匀后，加入VAE乳液并搅拌均匀，得到混合物三；
(5)向混合物三中加入甲基纤维素和卡波姆940，并升温至65～85℃，搅拌30～60分钟，冷却至室温后，得到混合物四；
(6)将混合物二加入混合物四中，搅拌1～3小时，冷却至室温后得到混合物五；
(7)边搅拌边向混合物五中加入氨水，调节pH至8～10，然后采用三辊研磨机研磨10～25次，冷却至室温后，得到用于不锈钢真空钎焊的阻流剂。
本发明的实现原理：
1、通过大量实验筛选出稀土氧化物氧化钕(在高温下，氧化钕具有很好的钉扎作用，可以抑制氧化物粉体的烧结)与氧化锆配合作为改善阻流剂硬团聚或结块问题的原料，并通过实验筛选出氧化钕与氧化锆的最优组合，解决了阻流剂中氧化物组分发生烧结而形成硬团聚或结块的问题，此外，单独使用氧化钕或氧化锆作为改善阻流剂硬团聚或结块问题的原料时，效果不佳。
2、由于本阻流剂在真空钎焊后不发生烧结，因此，与不锈钢工件表面氧化物的并无明显结合，本发明提供的阻流剂在用于真空钎焊后，可通过水洗、吹气等非破坏性方式去除残留物。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明提供一种用于钛合金真空钎焊的阻流剂，解决了在不锈钢真空钎焊的加工过程中阻流剂中氧化物组分发生烧结而形成硬团聚或结块的问题，钎焊后可通过水洗、吹气等非破坏性方式将其去除，不损伤工件表面。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1：
本发明提供一种用于不锈钢真空钎焊的阻流剂，其特征在于由以下重量含量的成分组成
氧化锆粉体：5％
氧化钛粉体：10％
氧化铝粉体：35％
氧化钕粉体：5％
卡波姆940：0.15％
VAE乳液：9.0％
甲基纤维素：1.5％
丙二醇：4％
去离子水：30.35％
所述氧化锆粉体的粒径在10微米～25微米之间，氧化钛粉体的粒径在15微米～25微米之间，氧化铝粉体的粒径在10微米～25微米之间，氧化钕粉体的粒径在6微米～10微米之间；VAE乳液为广西广维的GW-705。
上述阻流剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)按所述重量百分比称量各组分；
(2)将氧化锆粉体、氧化钛粉体加入球磨罐中，球磨6小时，冷却至室温后取出，得到混合物一；
(2)将氧化铝粉体以及氧化钕粉体加入到混合物一中，并一同加入球磨罐中，球磨36小时，冷却至室温后去除，得到混合物二；
(2)将丙二醇与去离子水混合并搅拌均匀后，加入VAE乳液搅拌均匀，得到混合物三；
(2)向混合物三中加入甲基纤维素以及卡波姆940，并升温至65℃，搅拌1小时，冷却至室温后得到混合物四；
(2)将混合物二加入混合物四中，搅拌1小时，冷却至室温后得到混合物五；
(2)边搅拌边向混合物五中加入氨水，调节PH至10，而后采用三辊研磨机研磨10次，冷却至室温后得到用于不锈钢真空钎焊的阻流剂。
实施例2:
本发明提供一种用于不锈钢真空钎焊的阻流剂，其特征在于由以下重量含量的成分组成
氧化锆粉体：10％
氧化钛粉体：5％
氧化铝粉体：55％
氧化钕粉体：0.5％
卡波姆940：0.5％
VAE乳液：4.0％
甲基纤维素：5％
丙二醇：2％
去离子水：18％
所述氧化锆粉体的粒径在25微米～50微米之间，氧化钛粉体的粒径在5微米～15微米之间，氧化铝粉体的粒径在25微米～50微米之间，氧化钕粉体的粒径在1微米～6微米之间，VAE乳液为广西广维的GW-707。
上述阻流剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)按所述重量百分比称量各组分；
(2)将氧化锆粉体、氧化钛粉体加入球磨罐中，球磨12小时，冷却至室温后取出，得到混合物一；
(2)将氧化铝粉体以及氧化钕粉体加入到混合物一中，并一同加入球磨罐中，球磨24小时，冷却至室温后去除，得到混合物二；
(2)将丙二醇与去离子水混合并搅拌均匀后，加入VAE乳液搅拌均匀，得到混合物三；
(2)向混合物三中加入甲基纤维素以及卡波姆940，并升温至85℃，搅拌30分钟，冷却至室温后得到混合物四；
(2)将混合物二加入混合物四中，搅拌3小时，冷却至室温后得到混合物五；
(2)边搅拌边向混合物五中加入氨水，调节PH至8，而后采用三辊研磨机研磨25次，冷却至室温后得到用于不锈钢真空钎焊的阻流剂。
实施例3:
本发明提供一种用于不锈钢真空钎焊的阻流剂，其特征在于由以下重量含量的成分组成
氧化锆粉体：7.5％
氧化钛粉体：7.5％
氧化铝粉体：45％
氧化钕粉体：3％
卡波姆940：0.35％
VAE乳液：6.5％
甲基纤维素：3.5％
丙二醇：3％
去离子水：23.65％
所述氧化锆粉体的粒径在15微米～35微米之间，氧化钛粉体的粒径在10微米～20微米之间，氧化铝粉体的粒径在15微米～35微米之间，氧化钕粉体的粒径在3微米～7微米之间，VAE乳液为广西广维的GW-705与GW-707以质量比1：1混合。
上述阻流剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)按所述重量百分比称量各组分；
(2)将氧化锆粉体、氧化钛粉体加入球磨罐中，球磨9小时，冷却至室温后取出，得到混合物一；
(2)将氧化铝粉体以及氧化钕粉体加入到混合物一中，并一同加入球磨罐中，球磨30小时，冷却至室温后去除，得到混合物二；
(2)将丙二醇与去离子水混合并搅拌均匀后，加入VAE乳液搅拌均匀，得到混合物三；
(2)向混合物三中加入甲基纤维素以及卡波姆940，并升温至75℃，搅拌45分钟，冷却至室温后得到混合物四；
(2)将混合物二加入混合物四中，搅拌2小时，冷却至室温后得到混合物五；
(2)边搅拌边向混合物五中加入氨水，调节PH至9，而后采用三辊研磨机研磨18次，冷却至室温后得到用于不锈钢真空钎焊的阻流剂。
发明效果验证
1、将实施例1制备得到的用于不锈钢真空钎焊的阻流剂，记为样品一。
2、取市售的产品型号为Nicrobraz White Stop Off(wall colmonoy)的阻流剂，记为样品二。
3、将获得的上述两个用于不锈钢真空钎焊的阻流剂产品涂覆于304不锈钢表面进行真空钎焊，钎焊后采用吹气的方式(气体流速为3×105Pa，入射角度为90°，喷嘴距涂覆有阻流剂的表面200mm)去除304不锈钢表面的阻流剂残留，，测量其表面光泽度(光泽度计入射角为60°)以表征阻流剂残留情况(残留越多则光泽度数值越低)，其测试结果如下表所示。
样品 光泽度
样品一 580
样品二 230
通过上表可以看出，与现有技术中的阻流剂相比，采用本发明的阻流剂，能有效避免阻流剂中氧化物组分发生烧结而形成硬团聚或结块，而导致阻流剂在真空钎焊后难以去除，本发明的阻流剂在用于钎焊后，可通过水洗、吹气等非破坏性方式去除残留物，其技术效果相对而言是十分显著的。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (6)

1.一种用于不锈钢真空钎焊的阻流剂，其特征在于，是由以下重量百分比含量的成分组成的：
氧化锆粉体：5％-10％
氧化钛粉体：5％-10％
氧化铝粉体：35％-55％
氧化钕粉体：0.5％-5％
卡波姆940：0.15％-0.5％
VAE乳液：4.0％-9.0％
甲基纤维素：1.5％-5％
丙二醇：2％-4％
去离子水：18％-30.35％。
2.根据权利要求1所述的阻流剂，其特征在于，所述氧化锆粉体的粒径在10～50微米之间。
3.根据权利要求1的阻流剂，其特征在于，所述氧化钛粉体的粒径在5～25微米之间。
4.根据权利要求1的阻流剂，其特征在于，所述氧化铝粉体的粒径在10～50微米之间。
5.根据权利要求1的阻流剂，其特征在于，所述氧化钕粉体的粒径在1～10微米之间。
6.根据权利要求1的阻流剂，其特征在于，所述VAE乳液是GW-705或GW-707型号产品中的至少一种。
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