CN211865538U - 一种湿性钎料的喷涂装置 - Google Patents

Abstract

一种湿性钎料的喷涂装置，用于实现湿性焊料的喷涂。其结构包括机架，机架具有工作台，工作台分作业工位和等待工位，在作业工位下方设置有偏心吸风口，偏心吸风口呈偏心漏斗状，在作业工位上方设置有喷射方向朝下的喷涂机构，机架配置外排抽风口，该外排抽风口与所述偏心吸风口的底部连接；工作台上设置有水平旋转支架，水平旋转支架两端对称的设置两载物盘，两载物盘交替地在作业工位和等待工位间转换，喷涂机构对位于作业工位的载物盘上装载的零件进行铁基钎料喷涂；喷涂机构滑动设置在轨道支架上，喷涂机构具有将钎料雾化喷射的喷嘴。本实用新型实现了两块零件交替着间隔多次喷涂、直至完成喷涂，可确保不同零件之间喷涂的均匀性。

Description

一种湿性钎料的喷涂装置

技术领域

本实用新型涉及湿性焊接材料的喷涂设备，特别涉及一种铁基钎料的喷涂装置。

背景技术

钎焊是采用液相线温度比需要焊接的母材的固相线温度低的金属材料作钎料，将钎料和母材同时加热到钎料熔化，利用液态钎料润湿母材、并填充至母材缝隙及接头位置，随着液态钎料结晶凝固，从而实现母材的连接与密封。

目前，钎焊板式换热器的常用钎料有铜基钎料、镍基钎料和铁基钎料。铜基钎料具有良好的塑性，加工组装方便，钎焊时湿润性和流动性好，钎焊成品率高。但在一些工况中，铜基钎焊板式换热器并不适用，一些卫生要求高的工况介质不能接触铜离子，如氨对铜有腐蚀，而镍基钎料价格昂贵，成品率低。而且镍基钎料焊点脆性相比较大，镍基钎焊板式换热器承压比较低。

目前，铁基钎料为了降低熔点，都加入了大量的硼元素和硅元素。硼和硅在高温钎焊时会快速迁移扩散至换热器的板片基材中，导致板片基材的熔点降低，而板片基材一般厚度只有0.3mm-0.5mm，板片基材会在钎焊过程中溶解烧穿，导致换热器内漏或外漏。硼、硅还会在钎焊接头处形成大量的脆性硼化铬、镍硅化物，降低钎焊接头的强度。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种喷涂装置，特别适用于湿性铁基钎料在零件上的均匀喷涂。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：

为了提供钎料涂覆的均匀性，并实现自动化生产以获得更高的生产效率，本申请针对喷涂式的湿性钎料涂覆方式设计了如下实现装置：

一种湿性钎料的喷涂装置，包括机架，所述机架具有工作台，工作台分作业工位和等待工位，在所述作业工位下方设置有偏心吸风口，所述偏心吸风口呈偏心漏斗状，在所述作业工位上方设置有朝下的喷涂机构，机架配置外排抽风口，该外排抽风口与所述偏心吸风口的底部对接；工作台上设置有水平旋转支架，所述水平旋转支架两端对称的设置两载物盘，在水平旋转支架的支配下，两载物盘交替地在作业工位和等待工位间转换，喷涂机构对位于作业工位的载物盘上装载的零件进行铁基钎料喷涂；所述喷涂机构滑动设置在轨道支架上，喷涂机构具有将钎料雾化喷射的喷嘴。

优选地，所述偏心吸风口覆盖所述喷涂机构的喷嘴运行轨迹在作业工位所在平面的投影。从而可以充分回收钎料。为了提高喷涂均匀性，不可避免地会有多余的钎料溢出，为了回收这部分钎料，设置偏心吸风口对这部分溢出的钎料进行回收。

雾化喷涂可以提高零件表面的均匀性，但对钎料性状也有一定的要求，不能过于浓稠，因此钎料中的溶剂较多，因此需要对喷涂后的零件进行预干燥，据此，本申请的喷涂装置进一步设置了送料辊道，所述送料辊道用于输送从载物盘上取下的已完成焊料喷涂的零件，所述送料辊道穿过一罩体，所述罩体顶部设置有循环风机，所述风机包括电机，风壳，旋转叶轮，所述旋转叶轮位于所述风壳内部，所述电机驱动旋转叶轮绕竖轴旋转，所述风壳具有朝下的进风口，和朝向侧部的出风口，从而在所述罩体内形成循环风，对随送料辊道进入罩体内的零件进行干燥。

优选地，所述轨道支架包括平行设置的纵梁，和架设在两纵梁之间的横梁，所述喷涂机构滑动设置在横梁上实现喷涂机构的横向移动，所述横梁端部与纵梁滑动配合使横梁又能够纵向移动。横向移动便于实现零件长度方向喷涂的均匀性，纵向移动便于实现零件宽度方向喷涂的均匀性。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：让两块零件交替着间隔多次喷涂、直至完成喷涂，可确保不同零件之间喷涂的均匀性。同时，有利于钎料的回收，避免浪费。

附图说明

图1为本实用新型实施例中的换热板上的焊点在显微镜下的图片；

图2为本实用新型实施例中的将试验B04中焊接后的换热板剖开后在显微镜下的图片；

图3为本实用新型实施例中的将试验B01中焊接后的换热板剖开后在显微镜下的图片；

图4为本实用新型实施例中机架(不含喷涂机构)的示意图；

图5为本实用新型实施例中喷涂机构的装配示意图；

图6为本实用新型实施例中喷涂装置的俯视图；

图7为本实用新型实施例中喷涂装置的正视图；

图8为图7中A部放大图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

实施例一

一种湿性铁基钎料，该钎料的化学成分及重量百分比为：Ni：17％-19％，Cr：28％-30％，P：5.5％-6.5％，Si：6％-7％，Nb：0.2％-1％，余量为Fe。该铁基钎料中，不含硼元素，含有少量的硅元素，能够减少由于焊接时硼元素以及硅元素扩散至需要焊接的基材导致的基材熔点降低，烧穿基材的问题，并且该铁基钎料中含有少量的铌元素，能够增强钎料的力学性能，使钎焊接头的韧性好，强度高，并通过适量的镍元素和铬元素提高了钎焊接头的抗氧化性和耐腐蚀性，使得用该铁基钎料生产的板式换热器在耐腐蚀性能上能够达到用镍基钎料焊接的板式换热器，强度也能够达到用铜基钎料焊接的板式换热器。

为了提高钎焊接头的耐腐蚀性，防止换热器的换热片基材中的Ni迁移至钎焊接头中，Ni的重量百分比为17.5％-18.3％。

为了提高钎焊接头的抗氧化性和耐腐蚀性，同时提高钎焊接头的强度，Cr的重量百分比为28％-29％。

为了降低钎料的熔点，该钎料中加入了适量的P，优选的，P的重量百分比为5.8％-6.2％。

为了降低钎料的熔点，同时尽量减少镍硅化物等脆性相的元素形成，Si的重量百分比为6％-6.5％。

为了提高钎焊接头的强度和韧性，同时提高钎焊接头抗高温氧化性和耐腐蚀性，Nb的重量百分比0.3％-0.6％。

该铁基钎料是通过选取纯度不低于质量百分比为99.5％的镍粉、铬粉、磷粉、硅粉、铌粉，按照上述的化学成分以及重量百分比配置原料，并通过气体雾化法制得粉末状钎料，粒度为200目-400目。

一种使用上述铁基钎料的焊接方法，包括以下步骤：

1)将粉末状的钎料与水性溶剂、悬混剂混合制成膏状的钎料；

膏状钎料中粉末金属重量重量百分比为90％，水性溶剂重量重量百分比为9-9.8％，悬混剂重量重量百分比为0.2％-1％

2)取待焊接的零件，清除零件表面的氧化物和油污，将膏状的钎料涂覆在零件需要焊接的钎缝处，涂覆方式为喷涂；

3)将涂覆了钎料的零件放入真空炉内加热，炉温升高至焊接温度，所述焊接温度为1140℃-1190℃，并保持焊接温度一段时间后停止加热，使钎料在真空环境下冷却凝固，完成零件的焊接。

在将涂覆了钎料的换热片放入真空炉内加热后，炉温逐渐升高至350℃-450℃时，钎料中的水性胶蒸发，并被抽出真空炉；炉温继续升高至焊接温度1140℃-1190℃时，钎料融化，钎料会依靠重力和毛细作用填满钎缝，保温一段时间后停止加热，融化后的铁基钎料在真空炉中冷却，可以避免与空气接触发生化学反应导致的变色现象。

零件为厚度0.3mm-0.5mm的奥氏体不锈钢换热片，所述钎焊料的使用量为45mg/cm²-75mg/cm²，真空炉保持焊接温度的时间为0.5h-1.25h。

一种将铁基焊料喷涂到零件上的喷涂装置，包括机架1，机架1具有工作台，工作台两侧后侧和顶面设置有防护围，只留出前面作为作业人员在工作台前操作，工作台分作业工位和等待工位，作业工位位于等待工位后侧。工作台上设置有水平旋转支架4，水平旋转支架4两端对称的设置两载物盘5，水平旋转支架4受电机驱动周期性作180°旋转，使两载物盘5交替地在作业工位和等待工位之间转换。载物盘5用于装载零件，如换热片，载物盘5上可根据实际需要设置固定结构(一般根据实际工件的形状进行设计，本实施例中不做特别限定)，用于将零件临时固定在载物盘5上。

在作业工位下方设置有偏心吸风口2，偏心吸风口2呈偏心漏斗状，偏心吸风口2的大小应足够，才能实现对残余钎料的回收。机架1配置外排抽风口3，该外排抽风口3与偏心吸风口2的底部对接，用于将钎料及时外抽避免对车间形成污染，当然，此举也有助于钎料的回收。此外，在作业工位上方设置有喷射方向朝下的喷涂机构，喷涂机构对旋转至作业工位的载物盘上装载的零件进行表面喷涂，两个零件的喷涂分别是分间隔的数次完成的，这样有助于提高不同零件喷涂的均匀性。另外，通过PLC程序控制喷涂装置的动作，也是确保均匀喷涂的重要手段之一。

才能对零件表面进行均匀喷涂，将喷涂装置的喷涂机构滑动设置在轨道支架上，喷涂机构具有将钎料雾化喷射的喷嘴11，为了实现雾化喷嘴的移动，轨道支架包括平行设置的纵梁13，和架设在两纵梁13之间的横梁12，喷涂机构滑动设置在横梁12上实现喷涂机构的横向移动，横梁靠近两端设置有限位14，横梁12端部与纵梁13滑动配合使横梁又能够纵向移动。横向移动便于实现零件长度方向喷涂的均匀性，纵向移动便于实现零件宽度方向喷涂的均匀性。此设置使本申请的喷涂机构不受零件规格的影响。

雾化喷涂所使用的钎料性状不能过于浓稠，才能使雾化效果更好，出料更均匀，但因此喷涂等量的铁基钎料，其溶剂相较也更多，因此需要对喷涂后的零件进行预干燥，预先使一部分溶剂挥发后再进行堆叠。据此，喷涂装置进一步包括送料辊道6，送料辊道6用于输送从载物盘上取下的已完成钎料喷涂的零件，送料辊道6穿过一罩体7，罩体7顶部设置有循环风机，风机包括电机8，风壳9，旋转叶轮10，旋转叶轮10位于所述风壳9内部，电机8驱动旋转叶轮10绕竖轴旋转，风壳9具有朝下的进风口，和朝向侧部的出风口，旋转叶轮10转动从进风口由下而上吸风，然后再从两侧将风排出，总而在罩体7内形成循环风，以此促进零件上钎料中溶剂的挥发。

尽管以上详细地描述了本实用新型的优选实施例，但是应该清楚地理解，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种湿性钎料的喷涂装置，其特征在于：包括机架，所述机架具有工作台，工作台分作业工位和等待工位，在所述作业工位下方设置有偏心吸风口，所述偏心吸风口呈偏心漏斗状，在所述作业工位上方设置有喷射方向朝下的喷涂机构，机架配置外排抽风口，该外排抽风口与所述偏心吸风口的底部连接；工作台上设置有水平旋转支架，所述水平旋转支架两端对称的设置两载物盘，在水平旋转支架的支配下，两载物盘交替地在作业工位和等待工位间转换，喷涂机构对位于作业工位的载物盘上装载的零件进行铁基钎料喷涂；所述喷涂机构滑动设置在轨道支架上，喷涂机构具有将钎料雾化喷射的喷嘴。

2.根据权利要求1所述的湿性钎料的喷涂装置，其特征在于：所述偏心吸风口覆盖所述喷涂机构的喷嘴运行轨迹在作业工位所在平面的投影。

3.根据权利要求1所述的湿性钎料的喷涂装置，其特征在于：还包括送料辊道，所述送料辊道用于输送从载物盘上取下的已完成焊料喷涂的零件，所述送料辊道穿过一罩体，所述罩体顶部设置有循环风机，所述风机包括电机，风壳，旋转叶轮，所述旋转叶轮位于所述风壳内部，所述电机驱动旋转叶轮绕竖轴旋转，所述风壳具有朝下的进风口，和朝向侧部的出风口，从而在所述罩体内形成循环风，对随送料辊道进入罩体内的零件进行干燥。

4.根据权利要求1所述的湿性钎料的喷涂装置，其特征在于：所述轨道支架包括平行设置的纵梁，和架设在两纵梁之间的横梁，横梁两端设置有端部限位，所述喷涂机构滑动设置在横梁上实现喷涂机构的横向移动，所述横梁端部与纵梁滑动配合使横梁又能够纵向移动。

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