CN112935444A - 一种用于金属表面的钎焊包覆材料的钎焊工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于金属表面的钎焊包覆材料的钎焊工艺，属于焊接领域，本方案通过预溶解层与金属材料板表面的水的接触，使得预溶解层内的串接小球与空气接触，以此产生大量的热量，一方面可以借助反应过程中产生的热量，提高金属材料板表面的油污的流动效果，从而提高对金属材料板表面的清理效率，另一方面借助温度的升高，可以促使热变导绳恢复至其高温相态，从而带动活塞条板上移，从而将金属材料板表面的油污吸收至内置空腔内，提高对油污的收集效率，此外借助串接小球反应后生成的四氧化三铁，可以迫使其相互团结，以此提高对金属材料板表面的摩擦效果，进一步提高对金属材料板表面的清洗效率。

Description

一种用于金属表面的钎焊包覆材料的钎焊工艺

技术领域

本发明涉及焊接领域，更具体地说，涉及一种用于金属表面的钎焊包覆材料的钎焊工艺。

背景技术

纯金属在常温下一般都是固体(汞除外)，有金属光泽(即对可见光强烈反射)，大多数为电和热的优良导体，有延展性，密度较大，熔点较高，地球上的金属资源广泛地存在于地壳和海洋中，除少数很不活泼的金属如金、银等有单质形式存在外，其余都以化合物的形式存在，金属在自然界中广泛存在，在生活中应用极为普遍，在现代工业中是非常重要和应用最多的一类物质。

随着我国高新技术产业的快速发展，在地质勘探、航空航天、国防军事、核工业、石油、电力、生物工程开发等领域，工作在高温、高压、高速、核辐射等极其苛刻的环境下，许多机械装备的部件都有防磨、抗蚀和耐高温的要求，从某种意义上讲，机械装备安全、可靠和寿命的高低长短取决于其关键部件的抗腐蚀和抗磨损的程度，耐磨、抗腐蚀等问题解决的程度，对机械装备的安全性、可靠性、低碳环保性及经济效益都具有举足轻重的作用。

现有技术中，在对金属进行钎焊前，需要先对待钎焊的金属表面进行清理，除去表面的杂质、油污和氧化膜，金属表面用金相砂纸研磨，此过程需要经历不同的工序，降低了技术人员的工作效率。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种用于金属表面的钎焊包覆材料的钎焊工艺，本方案通过预溶解层与金属材料板表面的水的接触，可以促使预溶解层被逐渐溶解，从而使得预溶解层内的串接小球与空气接触，以此产生大量的热量，一方面可以借助反应过程中产生的热量，提高金属材料板表面的油污的流动效果，从而提高对金属材料板表面的清理效率，另一方面借助温度的升高，可以促使热变导绳恢复至其高温相态，从而带动活塞条板上移，从而将金属材料板表面的油污吸收至内置空腔内，提高对油污的收集效率，此外借助串接小球反应后生成的四氧化三铁，可以迫使其相互团结，以此提高对金属材料板表面的摩擦效果，进一步提高对金属材料板表面的清洗效率。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种用于金属表面的钎焊包覆材料的钎焊工艺，包括以下步骤：

S1、将需要钎焊的金属材料板完全浸入水中，促使金属材料板表面附有一层水膜，将多个大小不同的覆盖板贴附在金属材料板表面，从而将金属材料板包裹，放置5min；

S2、使用覆盖板对金属材料板表面进行擦拭，待将金属材料板表面擦干后，将金属材料板置于纯丙酮中采用超声波方法清洗10-15min，根据金属表面形状，裁剪柔性“金属布”材料，将裁剪柔性“金属布”材料贴置于清洗后的待焊表面上，必须保证“金属布”紧贴于金属材料板表面，形成试样体；

S3、将装配好的试样体置于真空度不低于1.5×10-3Pa的真空钎焊设备中，首先以8～10℃/min的速率升温至270℃～300℃，保温20min，以5～10℃/min的速率升温至500℃，保温20min，再以8～12℃/min的速率升温至750℃～850℃，保温25min，再以5～10℃/min的速率继续升温至钎焊温度1020～1100℃，保温时间15～45min，再以5～10℃/min的速率冷却至700℃，最后以5～10℃/min的速率冷却至300℃～400℃，随炉冷却至室温，取出试样体即可。

进一步的，所述S1中的覆盖板包括贴在金属材料板表面的接触擦板，所述接触擦板外端连接有外固定板，所述接触擦板包括多个均匀分布的连接条，所述连接条底端连接有与金属材料板相贴的预溶解层，所述连接条内开凿有内置空腔，所述内置空腔内滑动连接有活塞条板，所述活塞条板与连接条内顶端连接有热变导绳，所述连接条内底端开凿有交换孔，所述连接条内顶端开凿有透气孔，所述活塞条板底端连接有连接短绳，所述连接短绳嵌设于预溶解层内，所述连接短绳外端串接有多个均匀分布的串接小球，通过预溶解层与金属材料板表面的水的接触，可以促使预溶解层被逐渐溶解，从而使得预溶解层内的串接小球与空气接触，以此产生大量的热量，一方面可以借助反应过程中产生的热量，提高金属材料板表面的油污的流动效果，从而提高对金属材料板表面的清理效率，另一方面借助温度的升高，可以促使热变导绳恢复至其高温相态，从而带动活塞条板上移，从而将金属材料板表面的油污吸收至内置空腔内，提高对油污的收集效率，此外借助串接小球反应后生成的四氧化三铁，可以迫使其相互团结，以此提高对金属材料板表面的摩擦效果，进一步提高对金属材料板表面的清洗效率。

进一步的，借助串接小球反应后之间的相互团结，可以将交换孔封阻，借助其内的间隙，可以在对油污的吸收时，减少金属材料板表面的杂质被吸入至内置空腔内的可能性，同时也能使得内置空腔中的油污不易从交换孔中露出。

进一步的，所述活塞条板内连接有内置磁铁块，所述连接条上端连接有限位卡块，所述外固定板外端开凿有多个均匀分布的限位卡槽，位于外固定板左右两侧的所述限位卡槽之间呈交错分布，所述限位卡块与限位卡槽相匹配，在对金属材料板清理完毕后，将部分的连接条从外固定板上取下，借助预溶解层与限位卡槽之间的卡接作用，将连接条卡接到外固定板的另一面，如图4所示，在温度降低后，可以借助相对应的内置磁铁块之间的排斥作用，促使两个相对的活塞条板朝着相互远离的方向移动，将内置空腔中的吸收的油污挤出，并对其进行集中收集和处理，提高了资源的再利用率。

进一步的，所述预溶解层由食用明胶材料制成，通过使用食用明胶材料制作预溶解层，可以使得预溶解层遇水后被逐渐溶解，并促使其中的连接短绳和串接小球露出并与空气接触。

进一步的，所述预溶解层内嵌设有多个均匀分布的沙粒，通过在预溶解层内设置沙粒，可以在预溶解层被溶解后，借助沙粒的作用，可以当接触擦板在金属材料板表面滑动时，提高接触擦板对金属材料板表面的打磨效果。

进一步的，所述活塞条板外端连接密封层，所述密封层与内置空腔内壁相接处，通过设置密封层，可以减少活塞条板在内置空腔内滑动时，出现缝隙的可能性，提高内置空腔与活塞条板之间的密封性。

进一步的，所述热变导绳由镍钛记忆合金材料制成，所述热变导绳的平衡温度为40℃，通过使用镍钛记忆合金材料制作热变导绳，可以促使热变导绳温度升高后恢复至其高温相态，并带动活塞条板上移。

进一步的，所述串接小球由还原性铁粉材料制成，所述串接小球的直径为2㎜，通过使用还原性铁粉材料制作串接小球，可以促使串接小球与空气接触后，产生大量的热量。

进一步的，所述内置磁铁块由单面磁铁材料制成，通过使用单面磁铁材料制作内置磁铁块，可以减少相邻的内置磁铁块由于位置的改变而出现相互吸引的可能性。

进一步的，所述限位卡块和限位卡槽的截面均设置成倒梯形，所述限位卡块由橡胶材料制成，所述限位卡块与限位卡槽之间过盈配合，通过将限位卡块和限位卡槽的截面设置成相互匹配的倒梯形，可以促使连接条与外固定板之间卡接的更加牢固。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案通过预溶解层与金属材料板表面的水的接触，可以促使预溶解层被逐渐溶解，从而使得预溶解层内的串接小球与空气接触，以此产生大量的热量，一方面可以借助反应过程中产生的热量，提高金属材料板表面的油污的流动效果，从而提高对金属材料板表面的清理效率，另一方面借助温度的升高，可以促使热变导绳恢复至其高温相态，从而带动活塞条板上移，从而将金属材料板表面的油污吸收至内置空腔内，提高对油污的收集效率，此外借助串接小球反应后生成的四氧化三铁，可以迫使其相互团结，以此提高对金属材料板表面的摩擦效果，进一步提高对金属材料板表面的清洗效率。

(2)借助串接小球反应后之间的相互团结，可以将交换孔封阻，借助其内的间隙，可以在对油污的吸收时，减少金属材料板表面的杂质被吸入至内置空腔内的可能性，同时也能使得内置空腔中的油污不易从交换孔中露出。

(3)活塞条板内连接有内置磁铁块，连接条上端连接有限位卡块，外固定板外端开凿有多个均匀分布的限位卡槽，位于外固定板左右两侧的限位卡槽之间呈交错分布，限位卡块与限位卡槽相匹配，在对金属材料板清理完毕后，将部分的连接条从外固定板上取下，借助预溶解层与限位卡槽之间的卡接作用，将连接条卡接到外固定板的另一面，如图4所示，在温度降低后，可以借助相对应的内置磁铁块之间的排斥作用，促使两个相对的活塞条板朝着相互远离的方向移动，将内置空腔中的吸收的油污挤出，并对其进行集中收集和处理，提高了资源的再利用率。

(4)预溶解层由食用明胶材料制成，通过使用食用明胶材料制作预溶解层，可以使得预溶解层遇水后被逐渐溶解，并促使其中的连接短绳和串接小球露出并与空气接触。

(5)预溶解层内嵌设有多个均匀分布的沙粒，通过在预溶解层内设置沙粒，可以在预溶解层被溶解后，借助沙粒的作用，可以当接触擦板在金属材料板表面滑动时，提高接触擦板对金属材料板表面的打磨效果。

(6)活塞条板外端连接密封层，密封层与内置空腔内壁相接处，通过设置密封层，可以减少活塞条板在内置空腔内滑动时，出现缝隙的可能性，提高内置空腔与活塞条板之间的密封性。

(7)热变导绳由镍钛记忆合金材料制成，热变导绳的平衡温度为40℃，通过使用镍钛记忆合金材料制作热变导绳，可以促使热变导绳温度升高后恢复至其高温相态，并带动活塞条板上移。

(8)串接小球由还原性铁粉材料制成，串接小球的直径为2㎜，通过使用还原性铁粉材料制作串接小球，可以促使串接小球与空气接触后，产生大量的热量。

(9)内置磁铁块由单面磁铁材料制成，通过使用单面磁铁材料制作内置磁铁块，可以减少相邻的内置磁铁块由于位置的改变而出现相互吸引的可能性。

(10)限位卡块和限位卡槽的截面均设置成倒梯形，限位卡块由橡胶材料制成，限位卡块与限位卡槽之间过盈配合，通过将限位卡块和限位卡槽的截面设置成相互匹配的倒梯形，可以促使连接条与外固定板之间卡接的更加牢固。

附图说明

图1为本发明的______结构示意图；

图2为本发明的覆盖板部分的剖面图；

图3为本发明的连接条部分的剖面图；

图4为本发明的外固定板部分的剖面图；

图5为本发明的外固定板和连接条部分的剖面图；

图6为图5中A处的结构示意图。

图中标号说明：

1金属材料板、2接触擦板、3外固定板、4连接条、5预溶解层、6内置空腔、7活塞条板、701密封层、8热变导绳、10交换孔、11透气孔、12连接短绳、13串接小球、14内置磁铁块、15限位卡块、16限位卡槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图；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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1，一种用于金属表面的钎焊包覆材料的钎焊工艺，包括以下步骤：

S1、将需要钎焊的金属材料板1完全浸入水中，促使金属材料板1表面附有一层水膜，将多个大小不同的覆盖板贴附在金属材料板1表面，从而将金属材料板1包裹，放置5min；

S2、使用覆盖板对金属材料板1表面进行擦拭，待将金属材料板1表面擦干后，将金属材料板1置于纯丙酮中采用超声波方法清洗10-15min，根据金属表面形状，裁剪柔性“金属布”材料，将裁剪柔性“金属布”材料贴置于清洗后的待焊表面上，必须保证“金属布”紧贴于金属材料板1表面，形成试样体；

S3、将装配好的试样体置于真空度不低于1.5×10-3Pa的真空钎焊设备中，首先以8～10℃/min的速率升温至270℃～300℃，保温20min，以5～10℃/min的速率升温至500℃，保温20min，再以8～12℃/min的速率升温至750℃～850℃，保温25min，再以5～10℃/min的速率继续升温至钎焊温度1020～1100℃，保温时间15～45min，再以5～10℃/min的速率冷却至700℃，最后以5～10℃/min的速率冷却至300℃～400℃，随炉冷却至室温，取出试样体即可。

请参阅图2-6，S1中的覆盖板包括贴在金属材料板1表面的接触擦板2，接触擦板2外端连接有外固定板3，接触擦板2包括多个均匀分布的连接条4，连接条4底端连接有与金属材料板1相贴的预溶解层5，连接条4内开凿有内置空腔6，内置空腔6内滑动连接有活塞条板7，活塞条板7与连接条4内顶端连接有热变导绳8，连接条4内底端开凿有交换孔10，连接条4内顶端开凿有透气孔11，活塞条板7底端连接有连接短绳12，连接短绳12嵌设于预溶解层5内，连接短绳12外端串接有多个均匀分布的串接小球13，通过预溶解层5与金属材料板1表面的水的接触，可以促使预溶解层5被逐渐溶解，从而使得预溶解层5内的串接小球13与空气接触，以此产生大量的热量，一方面可以借助反应过程中产生的热量，提高金属材料板1表面的油污的流动效果，从而提高对金属材料板1表面的清理效率，另一方面借助温度的升高，可以促使热变导绳8恢复至其高温相态，从而带动活塞条板7上移，从而将金属材料板1表面的油污吸收至内置空腔6内，提高对油污的收集效率，此外借助串接小球13反应后生成的四氧化三铁，可以迫使其相互团结，以此提高对金属材料板1表面的摩擦效果，进一步提高对金属材料板1表面的清洗效率。

除此之外，借助串接小球13反应后之间的相互团结，可以将交换孔10封阻，借助其内的间隙，可以在对油污的吸收时，减少金属材料板1表面的杂质被吸入至内置空腔6内的可能性，同时也能使得内置空腔6中的油污不易从交换孔10中露出。

请参阅图4-6，活塞条板7内连接有内置磁铁块14，连接条4上端连接有限位卡块15，外固定板3外端开凿有多个均匀分布的限位卡槽16，位于外固定板3左右两侧的限位卡槽16之间呈交错分布，限位卡块15与限位卡槽16相匹配，在对金属材料板1清理完毕后，将部分的连接条4从外固定板3上取下，借助预溶解层5与限位卡槽16之间的卡接作用，将连接条4卡接到外固定板3的另一面，如图4所示，在温度降低后，可以借助相对应的内置磁铁块14之间的排斥作用，促使两个相对的活塞条板7朝着相互远离的方向移动，将内置空腔6中的吸收的油污挤出，并对其进行集中收集和处理，提高了资源的再利用率。

请参阅图3，预溶解层5由食用明胶材料制成，通过使用食用明胶材料制作预溶解层5，可以使得预溶解层5遇水后被逐渐溶解，并促使其中的连接短绳12和串接小球13露出并与空气接触，预溶解层5内嵌设有多个均匀分布的沙粒，通过在预溶解层5内设置沙粒，可以在预溶解层5被溶解后，借助沙粒的作用，可以当接触擦板2在金属材料板1表面滑动时，提高接触擦板2对金属材料板1表面的打磨效果，活塞条板7外端连接密封层701，密封层701与内置空腔6内壁相接处，通过设置密封层701，可以减少活塞条板7在内置空腔6内滑动时，出现缝隙的可能性，提高内置空腔6与活塞条板7之间的密封性。

请参阅图3-6，热变导绳8由镍钛记忆合金材料制成，热变导绳8的平衡温度为40℃，通过使用镍钛记忆合金材料制作热变导绳8，可以促使热变导绳8温度升高后恢复至其高温相态，并带动活塞条板7上移，串接小球13由还原性铁粉材料制成，串接小球13的直径为2㎜，通过使用还原性铁粉材料制作串接小球13，可以促使串接小球13与空气接触后，产生大量的热量，内置磁铁块14由单面磁铁材料制成，通过使用单面磁铁材料制作内置磁铁块14，可以减少相邻的内置磁铁块14由于位置的改变而出现相互吸引的可能性，限位卡块15和限位卡槽16的截面均设置成倒梯形，限位卡块15由橡胶材料制成，限位卡块15与限位卡槽16之间过盈配合，通过将限位卡块15和限位卡槽16的截面设置成相互匹配的倒梯形，可以促使连接条4与外固定板3之间卡接的更加牢固。

以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于金属表面的钎焊包覆材料的钎焊工艺，其特征在于：包括以下步骤：

S1、将需要钎焊的金属材料板(1)完全浸入水中，促使金属材料板(1)表面附有一层水膜，将多个大小不同的覆盖板贴附在金属材料板(1)表面，从而将金属材料板(1)包裹，放置5min；

S2、使用覆盖板对金属材料板(1)表面进行擦拭，待将金属材料板(1)表面擦干后，将金属材料板(1)置于纯丙酮中采用超声波方法清洗10-15min，根据金属表面形状，裁剪柔性“金属布”材料，将裁剪柔性“金属布”材料贴置于清洗后的待焊表面上，必须保证“金属布”紧贴于金属材料板(1)表面，形成试样体；

S3、将装配好的试样体置于真空度不低于1.5×10-3Pa的真空钎焊设备中，首先以8～10℃/min的速率升温至270℃～300℃，保温20min，以5～10℃/min的速率升温至500℃，保温20min，再以8～12℃/min的速率升温至750℃～850℃，保温25min，再以5～10℃/min的速率继续升温至钎焊温度1020～1100℃，保温时间15～45min，再以5～10℃/min的速率冷却至700℃，最后以5～10℃/min的速率冷却至300℃～400℃，随炉冷却至室温，取出试样体即可。

2.根据权利要求1所述的一种用于金属表面的钎焊包覆材料的钎焊工艺，其特征在于：所述S1中的覆盖板包括贴在金属材料板(1)表面的接触擦板(2)，所述接触擦板(2)外端连接有外固定板(3)，所述接触擦板(2)包括多个均匀分布的连接条(4)，所述连接条(4)底端连接有与金属材料板(1)相贴的预溶解层(5)，所述连接条(4)内开凿有内置空腔(6)，所述内置空腔(6)内滑动连接有活塞条板(7)，所述活塞条板(7)与连接条(4)内顶端连接有热变导绳(8)，所述连接条(4)内底端开凿有交换孔(10)，所述连接条(4)内顶端开凿有透气孔(11)，所述活塞条板(7)底端连接有连接短绳(12)，所述连接短绳(12)嵌设于预溶解层(5)内，所述连接短绳(12)外端串接有多个均匀分布的串接小球(13)。

3.根据权利要求2所述的一种用于金属表面的钎焊包覆材料的钎焊工艺，其特征在于：所述活塞条板(7)内连接有内置磁铁块(14)，所述连接条(4)上端连接有限位卡块(15)，所述外固定板(3)外端开凿有多个均匀分布的限位卡槽(16)，位于外固定板(3)左右两侧的所述限位卡槽(16)之间呈交错分布，所述限位卡块(15)与限位卡槽(16)相匹配。

4.根据权利要求2所述的一种用于金属表面的钎焊包覆材料的钎焊工艺，其特征在于：所述预溶解层(5)由食用明胶材料制成。

5.根据权利要求2所述的一种用于金属表面的钎焊包覆材料的钎焊工艺，其特征在于：所述预溶解层(5)内嵌设有多个均匀分布的沙粒。

6.根据权利要求2所述的一种用于金属表面的钎焊包覆材料的钎焊工艺，其特征在于：所述活塞条板(7)外端连接密封层(701)，所述密封层(701)与内置空腔(6)内壁相接处。

7.根据权利要求2所述的一种用于金属表面的钎焊包覆材料的钎焊工艺，其特征在于：所述热变导绳(8)由镍钛记忆合金材料制成，所述热变导绳(8)的平衡温度为40℃。

8.根据权利要求2所述的一种用于金属表面的钎焊包覆材料的钎焊工艺，其特征在于：所述串接小球(13)由还原性铁粉材料制成，所述串接小球(13)的直径为2㎜。

9.根据权利要求3所述的一种用于金属表面的钎焊包覆材料的钎焊工艺，其特征在于：所述内置磁铁块(14)由单面磁铁材料制成。

10.根据权利要求3所述的一种用于金属表面的钎焊包覆材料的钎焊工艺，其特征在于：所述限位卡块(15)和限位卡槽(16)的截面均设置成倒梯形，所述限位卡块(15)由橡胶材料制成，所述限位卡块(15)与限位卡槽(16)之间过盈配合。

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