CN109079297A - 一种新型纳米氧化物焊缝工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型纳米氧化物焊缝工艺，包括具体焊缝工艺如下：步骤一：通过湿法研磨将氧化铝送至搅拌式珠磨机内进行研磨，且在研磨过程中加入分散剂，研磨结束后进行烘干处理，再由布袋集尘器进行收集，作为备用；步骤二：将锌、铜、钢、镍统一送入高能球磨机中进行研磨，且在研磨过程中依次加入还原剂和步骤一中得到的氧化铝，从而得到金属粉末；步骤三：将步骤二得到的金属粉末进行真空烧结，且对其充入惰性气体，通过放气阀进行排放，降低器含氧量，再依次进行抽真空和降温处理后将其收集。有增加焊缝时的流动性，提高成品率、高质量外观和光滑的表面，减少制品断裂和裂纹，且具有优异的稳定性，提高其焊缝之间的结合力。
Description
技术领域
本发明属于焊缝工艺技术领域，具体涉及一种新型纳米氧化物焊缝工艺。
背景技术
现有的焊缝工艺方法单一，且结合力差，且制作出的粉末材料颗粒度不够规整，因粒度太细会使得粒子静电形成颗粒凝聚，使纳米金属粉末抱团，在混料时的分散性差，且在焊缝件上的流动性和流平效果较差，且提高了作业时间和增加作业难度，且因为材料的单一，使受覆盖器件在使用中的寿命和可靠性也较低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型纳米氧化物焊缝工艺，以解决上述背景技术中提出的现有的焊缝工艺方法单一，且结合力差，且制作出的粉末材料颗粒度不够规整，因粒度太细会使得粒子静电形成颗粒凝聚，使纳米金属粉末抱团，在混料时的分散性差，且在焊缝件上的流动性和流平效果较差，且提高了作业时间和增加作业难度，且因为材料的单一，使受覆盖器件在使用中的寿命和可靠性也较低的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新型纳米氧化物焊缝工艺，包括以下重量份材料：锌5-10重量份、氧化铝10-15重量份、铜18-25重量份、钢16-20重量份、镍12-19重量份、分散剂2-5重量份、还原剂3-6重量份。
具体焊缝工艺如下：
步骤一：通过湿法研磨将氧化铝送至搅拌式珠磨机内进行研磨，且在研磨过程中加入分散剂，研磨结束后进行烘干处理，再由布袋集尘器进行收集，作为备用。
步骤二：将锌、铜、钢、镍统一送入高能球磨机中进行研磨，且在研磨过程中依次加入还原剂和步骤一中得到的氧化铝，从而得到金属粉末。
步骤三：将步骤二得到的金属粉末进行真空烧结，且对其充入惰性气体，通过放气阀进行排放，降低器含氧量，再依次进行抽真空和降温处理后将其收集。
步骤四：将步骤三得到烧结后的金属粉末送至气流粉碎机进行超细粉碎精度调整，得到的超细复合型纳米金属粉末，且通过超滤膜对其进行收集。
步骤五：将不锈钢焊缝件的焊缝表面进行打磨。
步骤六：将步骤四得到的超细复合型纳米金属粉末送至等离子电焊机内，且对步骤五打磨后的不锈钢焊缝件进行焊缝工作。
步骤七：对步骤六焊缝后的不锈钢焊缝件的焊缝进行打磨修理。
进一步地，所述步骤一中的分散剂由聚丙烯酰胺和木素磺酸盐混合制成，且搅拌式珠磨机的能量密度为0.45-0.6/L。
进一步地，所述步骤二中的还原剂为镁或钠。
进一步地，所述步骤五中焊缝表面打磨的粗糙度为0.04μm-0.1μm，打磨目数依次叠加，且目数值依次为：350目-750目、1200目-1500目和1600目-2100目。
进一步地，所述步骤四得到的超细复合型纳米金属粉末颗粒度为0.4μm-0.6μm。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：有效增加焊缝时的流动性，提高成品率，可获得高质量外观和光滑的表面，减少制品断裂和裂纹，且具有优异的稳定性，提高其焊缝之间的结合力，增加其抗氧化性和提高焊缝件的强度。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种新型纳米氧化物焊缝工艺，包括以下重量份材料：锌5-10重量份、氧化铝10重量份、铜18重量份、钢16重量份、镍12重量份、分散剂2重量份、还原剂3重量份。
具体焊缝工艺如下：
步骤一：通过湿法研磨将氧化铝送至搅拌式珠磨机内进行研磨，且在研磨过程中加入分散剂，研磨结束后进行烘干处理，再由布袋集尘器进行收集，作为备用。
步骤二：将锌、铜、钢、镍统一送入高能球磨机中进行研磨，且在研磨过程中依次加入还原剂和步骤一中得到的氧化铝，从而得到金属粉末。
步骤三：将步骤二得到的金属粉末进行真空烧结，且对其充入惰性气体，通过放气阀进行排放，降低器含氧量，再依次进行抽真空和降温处理后将其收集。
步骤四：将步骤三得到烧结后的金属粉末送至气流粉碎机进行超细粉碎精度调整，得到的超细复合型纳米金属粉末，且通过超滤膜对其进行收集。
步骤五：将不锈钢焊缝件的焊缝表面进行打磨。
步骤六：将步骤四得到的超细复合型纳米金属粉末送至等离子电焊机内，且对步骤五打磨后的不锈钢焊缝件进行焊缝工作。
步骤七：对步骤六焊缝后的不锈钢焊缝件的焊缝进行打磨修理。
其中，所述步骤一中的分散剂由聚丙烯酰胺和木素磺酸盐混合制成，且搅拌式珠磨机的能量密度为0.45/L。
其中，所述步骤二中的还原剂为镁。
其中，所述步骤五中焊缝表面打磨的粗糙度为0.04μm，打磨目数依次叠加，且目数值依次为：350目-750、1200目和1600目。
其中，所述步骤四得到的超细复合型纳米金属粉末颗粒度为0.4μm。
实施例2
一种新型纳米氧化物焊缝工艺，包括以下重量份材料：锌5-10重量份、氧化铝12.5重量份、铜21.5重量份、钢18重量份、镍15.5重量份、分散剂3.5重量份、还原剂4.5重量份。
具体焊缝工艺如下：
步骤一：通过湿法研磨将氧化铝送至搅拌式珠磨机内进行研磨，且在研磨过程中加入分散剂，研磨结束后进行烘干处理，再由布袋集尘器进行收集，作为备用。
步骤二：将锌、铜、钢、镍统一送入高能球磨机中进行研磨，且在研磨过程中依次加入还原剂和步骤一中得到的氧化铝，从而得到金属粉末。
步骤三：将步骤二得到的金属粉末进行真空烧结，且对其充入惰性气体，通过放气阀进行排放，降低器含氧量，再依次进行抽真空和降温处理后将其收集。
步骤四：将步骤三得到烧结后的金属粉末送至气流粉碎机进行超细粉碎精度调整，得到的超细复合型纳米金属粉末，且通过超滤膜对其进行收集。
步骤五：将不锈钢焊缝件的焊缝表面进行打磨。
步骤六：将步骤四得到的超细复合型纳米金属粉末送至等离子电焊机内，且对步骤五打磨后的不锈钢焊缝件进行焊缝工作。
步骤七：对步骤六焊缝后的不锈钢焊缝件的焊缝进行打磨修理。
其中，所述步骤一中的分散剂由聚丙烯酰胺和木素磺酸盐混合制成，且搅拌式珠磨机的能量密度为0.53/L。
其中，所述步骤二中的还原剂为镁。
其中，所述步骤五中焊缝表面打磨的粗糙度为0.07μm，打磨目数依次叠加，且目数值依次为：550目、1350目和1850目。
其中，所述步骤四得到的超细复合型纳米金属粉末颗粒度为0.5μm。
实施例3
一种新型纳米氧化物焊缝工艺，包括以下重量份材料：锌5-10重量份、氧化铝15重量份、铜25重量份、钢20重量份、镍19重量份、分散剂5重量份、还原剂6重量份。
具体焊缝工艺如下：
步骤一：通过湿法研磨将氧化铝送至搅拌式珠磨机内进行研磨，且在研磨过程中加入分散剂，研磨结束后进行烘干处理，再由布袋集尘器进行收集，作为备用。
步骤二：将锌、铜、钢、镍统一送入高能球磨机中进行研磨，且在研磨过程中依次加入还原剂和步骤一中得到的氧化铝，从而得到金属粉末。
步骤三：将步骤二得到的金属粉末进行真空烧结，且对其充入惰性气体，通过放气阀进行排放，降低器含氧量，再依次进行抽真空和降温处理后将其收集。
步骤四：将步骤三得到烧结后的金属粉末送至气流粉碎机进行超细粉碎精度调整，得到的超细复合型纳米金属粉末，且通过超滤膜对其进行收集。
步骤五：将不锈钢焊缝件的焊缝表面进行打磨。
步骤六：将步骤四得到的超细复合型纳米金属粉末送至等离子电焊机内，且对步骤五打磨后的不锈钢焊缝件进行焊缝工作。
步骤七：对步骤六焊缝后的不锈钢焊缝件的焊缝进行打磨修理。
其中，所述步骤一中的分散剂由聚丙烯酰胺和木素磺酸盐混合制成，且搅拌式珠磨机的能量密度为0.6/L。
其中，所述步骤二中的还原剂为钠。
其中，所述步骤五中焊缝表面打磨的粗糙度0.1μm，打磨目数依次叠加，且目数值依次为：750目、1500目和2100目。
其中，所述步骤四得到的超细复合型纳米金属粉末颗粒度为0.6μm。
本发明的工作原理：将氧化铝进行分散处理，且与锌、铜、钢、镍进行统一研磨还原，可有效降低金属纳米粉末研磨时之间的抱团性，通过将不锈钢焊缝件的焊缝表面进行打磨处理，可有效增加焊缝液与不锈钢焊缝件之间的结合力，将金属进行多次粉碎，进一步的提高了纳米金属复合粉末的规整性和稳定的颗粒性，相对于普通焊缝工艺，其强度有效提高19.7％，抗氧化性提高98％，抗压度提高126.2MPa。
表一为本新型纳米氧化物焊缝工艺与普通焊缝工艺各项系数提升对比：
| 抗压强度/MPa | 肖氏硬度HBS | 耐高温℃ | 附着力 | |
| 本发明焊缝 | ≥126.2 | ≥90.2 | ≥76.9 | ≥53 |
| 单一纳米焊缝 | ≥84 | ≥85.2 | ≥32.7 | ≥26.1 |
| 传统焊缝 | ≥0 | ≥0 | ≥0 | ≥0 |
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种新型纳米氧化物焊缝工艺，包括以下重量份材料：锌5-10重量份、氧化铝10-15重量份、铜18-25重量份、钢16-20重量份、镍12-19重量份、分散剂2-5重量份、还原剂3-6重量份。
具体焊缝工艺如下：
步骤一：通过湿法研磨将氧化铝送至搅拌式珠磨机内进行研磨，且在研磨过程中加入分散剂，研磨结束后进行烘干处理，再由布袋集尘器进行收集，作为备用。
步骤二：将锌、铜、钢、镍统一送入高能球磨机中进行研磨，且在研磨过程中依次加入还原剂和步骤一中得到的氧化铝，从而得到金属粉末。
步骤三：将步骤二得到的金属粉末进行真空烧结，且对其充入惰性气体，通过放气阀进行排放，降低器含氧量，再依次进行抽真空和降温处理后将其收集。
步骤四：将步骤三得到烧结后的金属粉末送至气流粉碎机进行超细粉碎精度调整，得到的超细复合型纳米金属粉末，且通过超滤膜对其进行收集。
步骤五：将不锈钢焊缝件的焊缝表面进行打磨。
步骤六：将步骤四得到的超细复合型纳米金属粉末送至等离子电焊机内，且对步骤五打磨后的不锈钢焊缝件进行焊缝工作。
步骤七：对步骤六焊缝后的不锈钢焊缝件的焊缝进行打磨修理。
2.根据权利要求1所述的一种新型纳米氧化物焊缝工艺，其特征在于：所述步骤一中的分散剂由聚丙烯酰胺和木素磺酸盐混合制成，且搅拌式珠磨机的能量密度为0.45-0.6/L。
3.根据权利要求1所述的一种新型纳米氧化物焊缝工艺，其特征在于：所述步骤二中的还原剂为镁或钠。
4.根据权利要求1所述的一种新型纳米氧化物焊缝工艺，其特征在于：所述步骤五中焊缝表面打磨的粗糙度为0.04μm-0.1μm，打磨目数依次叠加，且目数值依次为：350目-750目、1200目-1500目和1600目-2100目。
5.根据权利要求1所述的一种新型纳米氧化物焊缝工艺，其特征在于：所述步骤四得到的超细复合型纳米金属粉末颗粒度为0.4μm-0.6μm。
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| CN107475571A (zh) * | 2017-08-14 | 2017-12-15 | 江苏大学 | 一种高体积分数纳米氧化铝颗粒增强铝基复合粉末及制备方法 |
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| 李清: "《工程材料及机械制造基础》", 30 June 2016, 华中科技大学出版社 * |
| 阮国洪: "《水与人类健康》", 31 July 2017, 中国医药科技出版社 * |
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