CN206632363U - 一种锌‑银‑磷化硼体系的钎焊料的制备系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种锌‑银‑磷化硼体系的钎焊料的制备系统，该系统包括依次连接的混料机、冷等静压机、脱蜡烧结一体炉、等离子旋转电极雾化设备和粉碎设备。本实用新型的钎焊料为锌‑银‑磷化硼体系，以锌为主体，保证了钎焊料中的锌含量，增加了银和磷化硼，其中的磷与银重新形成共晶，所得钎焊料的熔点相对下降，降至400℃以下。经测试，本实用新型的钎焊料，润湿、铺展性能良好，流动性好，填缝能力强，对基体无融蚀。本实用新型的钎焊料蒸汽压低，能在可靠阴性环境中使用。本实用新型的钎焊料熔点低，使用时不会对周围的镀锌层造成破坏。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种钎焊料，具体涉及一种锌-银-磷化硼体系的钎焊料的制备系统。属于有色金属材料加工技术领域。
背景技术
锌是钢铁构件最为常用的保护涂层，其具有良好的耐蚀性能和对钢的阴极保护作用，因此在钢结构防腐领域经常采用热镀锌。热镀锌具有工艺简单和价格低廉等特点，被广泛应用于涉及钢结构防腐的各个领域。
但是，在热镀锌过程中不可避免的会出现漏镀的情况，另外，在产品的运输和安装过程中也会因为磕碰导致镀锌层的脱落。按照GB/T 13912-2002的相关规定，可以采用热喷涂锌、涂覆富锌涂料以及融敷锌合金(锌基焊料)的方法对镀锌层进行修复。
所采用的锌基焊料有严格的要求，首先焊料熔点应当低于400℃，否则会对周围的镀锌层造成破坏；其次，焊料中应当有尽可能多的锌，以保证对基材的阴极保护作用。但遗憾的是，目前市场上的焊料很难满足以上要求。
发明内容
本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种锌-银-磷化硼体系的钎焊料的制备系统。
为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：
一种锌-银-磷化硼体系的钎焊料的制备系统，包括依次连接的混料机、冷等静压机、脱蜡烧结一体炉、等离子旋转电极雾化设备和粉碎设备。
优选的，所述制备系统还包括三个烧氢炉，它们分别连接至混料机的进料口。
优选的，所述脱蜡烧结一体炉与真空电子束熔炼机连接，真空电子束熔炼机与等离子旋转电极雾化处理设备连接。
优选的，所述粉碎设备为气流磨。
上述制备系统对应的一种锌-银-磷化硼体系的钎焊料的制备方法，包括步骤：
(1)将锌粉、银粉和磷化硼混合均匀，得混合粉末；
(2)通过冷等静压机对步骤(1)所得的混合粉末压制成型，并在氢气气氛保护下脱蜡、烧结，得到预制棒；
(3)用等离子旋转电极雾化工艺制粉，得到粗粉；
(4)对粗粉进行气流磨破碎，得到高纯细粉；
其中，锌粉、银粉和磷化硼的质量比为1：0.2～0.3：0.1～0.2。
优选的，步骤(1)中的锌粉、银粉和磷化硼的粒径均不大于10μm。
优选的，步骤(1)中的锌粉、银粉和磷化硼混合之前分别进行烧氢除杂处理。
进一步优选的，烧氢除杂处理的温度为1000～1100℃。
优选的，步骤(2)中，冷等静压机的工作压力是300～320MPa，脱蜡温度是700～800℃，烧结温度是1300～1400℃，氢气流速为70～90mL/min。
优选的，步骤(2)所得的预制棒经真空电子束熔炼后再进行等离子旋转电极雾化处理。
进一步优选的，真空电子束熔炼时设备内部的真空度不高于5×10-4Pa。
优选的，步骤(3)中等离子旋转电极雾化工艺条件为：惰性气体保护下，电流1300～1700A，电极转速13000～17000r/min。
优选的，步骤(4)中气流磨的工作条件是：在惰性气体保护下，气流速度为50～80m/s。
本实用新型的有益效果：
本实用新型的钎焊料为锌-银-磷化硼体系，以锌为主体，保证了钎焊料中的锌含量，增加了银和磷化硼，其中的磷与银重新形成共晶，所得钎焊料的熔点相对下降，降至400℃以下。
经测试，本实用新型的钎焊料，润湿、铺展性能良好，流动性好，填缝能力强，对基体无融蚀。本实用新型的钎焊料蒸汽压低，能在可靠阴性环境中使用。本实用新型的钎焊料熔点低，使用时不会对周围的镀锌层造成破坏。
附图说明
图1是本实用新型的制备系统结构示意图；
其中，1为混料机，2为冷等静压机，3为脱蜡烧结一体炉，4为真空电子束熔炼机，5为等离子旋转电极雾化处理设备，6为气流磨。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进行进一步的阐述，应该说明的是，下述说明仅是为了解释本实用新型，并不对其内容进行限定。
实施例1：
如图1所示，一种锌基钎焊料的制备系统，包括依次连接的混料机1、冷等静压机2、脱蜡烧结一体炉3、等离子旋转电极雾化设备5和气流磨6。
所述制备系统还包括三个烧氢炉7，它们分别连接至混料机1的进料口。脱蜡烧结一体炉3与真空电子束熔炼机4连接，真空电子束熔炼机4与等离子旋转电极雾化处理设备5连接。
上述制备系统对应的一种锌-银-磷化硼体系的钎焊料的制备方法，包括步骤：
(1)将锌粉、银粉和磷化硼混合均匀，得混合粉末；
(2)通过冷等静压机2对步骤(1)所得的混合粉末压制成型，并在氢气气氛保护下脱蜡、烧结，得到预制棒；
(3)用等离子旋转电极雾化工艺制粉，得到粗粉；
(4)对粗粉进行气流磨破碎，得到高纯细粉；
其中，锌粉、银粉和磷化硼的质量比为1：0.2：0.1。
步骤(1)中的锌粉、银粉和磷化硼的粒径均不大于10μm。锌粉、银粉和磷化硼混合之前分别进行烧氢除杂处理，烧氢除杂处理的温度为1000℃。
步骤(2)中，冷等静压机2的工作压力是300MPa，脱蜡温度是700℃，烧结温度是1300℃，氢气流速为70mL/min；所得的预制棒经真空电子束熔炼后再进行等离子旋转电极雾化处理，真空电子束熔炼时设备内部的真空度不高于5×10-4Pa。
步骤(3)中等离子旋转电极雾化工艺条件为：惰性气体保护下，电流1300A，电极转速13000r/min。
步骤(4)中气流磨6的工作条件是：在惰性气体保护下，气流速度为50m/s。
实施例2：
如图1所示，一种锌基钎焊料的制备系统，包括依次连接的混料机1、冷等静压机2、脱蜡烧结一体炉3、等离子旋转电极雾化设备5和气流磨6。
所述制备系统还包括三个烧氢炉7，它们分别连接至混料机1的进料口。脱蜡烧结一体炉3与真空电子束熔炼机4连接，真空电子束熔炼机4与等离子旋转电极雾化处理设备5连接。
上述制备系统对应的一种锌-银-磷化硼体系的钎焊料的制备方法，包括步骤：
(1)将锌粉、银粉和磷化硼混合均匀，得混合粉末；
(2)通过冷等静压机2对步骤(1)所得的混合粉末压制成型，并在氢气气氛保护下脱蜡、烧结，得到预制棒；
(3)用等离子旋转电极雾化工艺制粉，得到粗粉；
(4)对粗粉进行气流磨破碎，得到高纯细粉；
其中，锌粉、银粉和磷化硼的质量比为1：0.3：0.2。
步骤(1)中的锌粉、银粉和磷化硼的粒径均不大于10μm。锌粉、银粉和磷化硼混合之前分别进行烧氢除杂处理，烧氢除杂处理的温度为1100℃。
步骤(2)中，冷等静压机2的工作压力是320MPa，脱蜡温度是800℃，烧结温度是1400℃，氢气流速为90mL/min；所得的预制棒经真空电子束熔炼后再进行等离子旋转电极雾化处理，真空电子束熔炼时设备内部的真空度不高于5×10-4Pa。
步骤(3)中等离子旋转电极雾化工艺条件为：惰性气体保护下，电流1700A，电极转速17000r/min。
步骤(4)中气流磨6的工作条件是：在惰性气体保护下，气流速度为80m/s。
实施例3：
如图1所示，一种锌基钎焊料的制备系统，包括依次连接的混料机1、冷等静压机2、脱蜡烧结一体炉3、等离子旋转电极雾化设备5和气流磨6。
所述制备系统还包括三个烧氢炉7，它们分别连接至混料机1的进料口。脱蜡烧结一体炉3与真空电子束熔炼机4连接，真空电子束熔炼机4与等离子旋转电极雾化处理设备5连接。
上述制备系统对应的一种锌-银-磷化硼体系的钎焊料的制备方法，包括步骤：
(1)将锌粉、银粉和磷化硼混合均匀，得混合粉末；
(2)通过冷等静压机2对步骤(1)所得的混合粉末压制成型，并在氢气气氛保护下脱蜡、烧结，得到预制棒；
(3)用等离子旋转电极雾化工艺制粉，得到粗粉；
(4)对粗粉进行气流磨破碎，得到高纯细粉；
其中，锌粉、银粉和磷化硼的质量比为1：0.2：0.2。
步骤(1)中的锌粉、银粉和磷化硼的粒径均不大于10μm。锌粉、银粉和磷化硼混合之前分别进行烧氢除杂处理，烧氢除杂处理的温度为1000℃。
步骤(2)中，冷等静压机2的工作压力是320MPa，脱蜡温度是700℃，烧结温度是1400℃，氢气流速为70mL/min；所得的预制棒经真空电子束熔炼后再进行等离子旋转电极雾化处理，真空电子束熔炼时设备内部的真空度不高于5×10-4Pa。
步骤(3)中等离子旋转电极雾化工艺条件为：惰性气体保护下，电流1700A，电极转速13000r/min。
步骤(4)中气流磨6的工作条件是：在惰性气体保护下，气流速度为80m/s。
实施例4：
如图1所示，一种锌基钎焊料的制备系统，包括依次连接的混料机1、冷等静压机2、脱蜡烧结一体炉3、等离子旋转电极雾化设备5和气流磨6。
所述制备系统还包括三个烧氢炉7，它们分别连接至混料机1的进料口。脱蜡烧结一体炉3与真空电子束熔炼机4连接，真空电子束熔炼机4与等离子旋转电极雾化处理设备5连接。
上述制备系统对应的一种锌-银-磷化硼体系的钎焊料的制备方法，包括步骤：
(1)将锌粉、银粉和磷化硼混合均匀，得混合粉末；
(2)通过冷等静压机2对步骤(1)所得的混合粉末压制成型，并在氢气气氛保护下脱蜡、烧结，得到预制棒；
(3)用等离子旋转电极雾化工艺制粉，得到粗粉；
(4)对粗粉进行气流磨破碎，得到高纯细粉；
其中，锌粉、银粉和磷化硼的质量比为1：0.3：0.1。
步骤(1)中的锌粉、银粉和磷化硼的粒径均不大于10μm。锌粉、银粉和磷化硼混合之前分别进行烧氢除杂处理，烧氢除杂处理的温度为1100℃。
步骤(2)中，冷等静压机2的工作压力是300MPa，脱蜡温度是800℃，烧结温度是1300℃，氢气流速为90mL/min；所得的预制棒经真空电子束熔炼后再进行等离子旋转电极雾化处理，真空电子束熔炼时设备内部的真空度不高于5×10-4Pa。
步骤(3)中等离子旋转电极雾化工艺条件为：惰性气体保护下，电流1300A，电极转速17000r/min。
步骤(4)中气流磨6的工作条件是：在惰性气体保护下，气流速度为50m/s。
实施例5：
如图1所示，一种锌基钎焊料的制备系统，包括依次连接的混料机1、冷等静压机2、脱蜡烧结一体炉3、等离子旋转电极雾化设备5和气流磨6。
所述制备系统还包括三个烧氢炉7，它们分别连接至混料机1的进料口。脱蜡烧结一体炉3与真空电子束熔炼机4连接，真空电子束熔炼机4与等离子旋转电极雾化处理设备5连接。
上述制备系统对应的一种锌-银-磷化硼体系的钎焊料的制备方法，包括步骤：
(1)将锌粉、银粉和磷化硼混合均匀，得混合粉末；
(2)通过冷等静压机2对步骤(1)所得的混合粉末压制成型，并在氢气气氛保护下脱蜡、烧结，得到预制棒；
(3)用等离子旋转电极雾化工艺制粉，得到粗粉；
(4)对粗粉进行气流磨破碎，得到高纯细粉；
其中，锌粉、银粉和磷化硼的质量比为1：0.25：0.15。
步骤(1)中的锌粉、银粉和磷化硼的粒径均不大于10μm。锌粉、银粉和磷化硼混合之前分别进行烧氢除杂处理，烧氢除杂处理的温度为1050℃。
步骤(2)中，冷等静压机2的工作压力是310MPa，脱蜡温度是750℃，烧结温度是1350℃，氢气流速为80mL/min；所得的预制棒经真空电子束熔炼后再进行等离子旋转电极雾化处理，真空电子束熔炼时设备内部的真空度不高于5×10-4Pa。
步骤(3)中等离子旋转电极雾化工艺条件为：惰性气体保护下，电流1500A，电极转速15000r/min。
步骤(4)中气流磨6的工作条件是：在惰性气体保护下，气流速度为65m/s。
试验例
将实施例1～5所得钎焊料在真空钎焊炉中进行钎料的焊接工艺试验，测试在基体金属(锌)上的润湿、铺展性能(熔化后焊料的铺展面积，润湿角)，对基体有无融蚀，在1000～1200℃真空条件下的蒸汽压，结果见表1。
表1.焊接工艺试验结果
| 铺展面积(mm2) | 润湿角(°) | 蒸汽压(Pa) | 有无融蚀 | |
| 实施例1 | 405 | ＜5 | 不高于1×10-5 | 无 |
| 实施例2 | 408 | ＜5 | 不高于1×10-5 | 无 |
| 实施例3 | 410 | ＜5 | 不高于1×10-5 | 无 |
| 实施例4 | 410 | ＜5 | 不高于1×10-5 | 无 |
| 实施例5 | 417 | ＜5 | 不高于1×10-5 | 无 |
从表1可以看出，本实用新型的钎焊料，润湿、铺展性能良好，流动性好，填缝能力强，对基体无融蚀。本实用新型的钎焊料蒸汽压低，能在可靠阴性环境中使用。
对实施例1～5所得钎焊料的固相线温度和液相线温度进行了检测，结果见表2。
表2.固相线温度和液相线温度数据
| 固相线温度(℃) | 液相线温度(℃) | |
| 实施例1 | 181.2 | 320.9 |
| 实施例2 | 181.1 | 320.8 |
| 实施例3 | 180.5 | 319.1 |
| 实施例4 | 180.8 | 319.1 |
| 实施例5 | 180.2 | 318.5 |
由表2可知，本实用新型的钎焊料熔点低，使用时不会对周围的镀锌层造成破坏。
上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。
Claims (4)
1.一种锌-银-磷化硼体系的钎焊料的制备系统，其特征在于，包括依次连接的混料机、冷等静压机、脱蜡烧结一体炉、等离子旋转电极雾化设备和粉碎设备。
2.根据权利要求1所述的制备系统，其特征在于，所述制备系统还包括三个烧氢炉，它们分别连接至混料机的进料口。
3.根据权利要求1所述的制备系统，其特征在于，所述脱蜡烧结一体炉与真空电子束熔炼机连接，真空电子束熔炼机与等离子旋转电极雾化处理设备连接。
4.根据权利要求1所述的制备系统，其特征在于，所述粉碎设备为气流磨。
Priority Applications (1)
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| CN201720295530.2U CN206632363U (zh) | 2017-03-24 | 2017-03-24 | 一种锌‑银‑磷化硼体系的钎焊料的制备系统 |
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|---|---|---|---|---|
| CN106799491A (zh) * | 2017-03-24 | 2017-06-06 | 南昌专腾科技有限公司 | 一种锌‑银‑磷化硼体系的钎焊料的制备系统及方法 |
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- 2017-03-24 CN CN201720295530.2U patent/CN206632363U/zh active Active
Cited By (1)
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| CN106799491A (zh) * | 2017-03-24 | 2017-06-06 | 南昌专腾科技有限公司 | 一种锌‑银‑磷化硼体系的钎焊料的制备系统及方法 |
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