TW572805B - Braze filler metal alloy flexible tape - Google Patents

Description

572805 A7 B7 五、發明説明（1 ) 本發明涉及一種硬焊镇料金屬合金可撓性膠帶，它包 括分散於含有粘合劑和分散劑的固態凝膠中的硬焊填料 金颶合金粉末，也涉及一種生産硬焊瑱料金屬合金可撓 膠帶的方法。 硬焊是一組熔接過程，其中填料金颶一般是熔點高於 8 40°F,但比被接合的金屬或合金熔點低的非鐵金颶或 合金。一方^面，硬焊類似於焊接，且有時被稱為硬焊接 。通常設計被焊接的接合部位需要填料金屬的薄膜，當 焊劑熔融時，藉由毛細作用將填料金屬薄膜引入接合處 。這個原理也用於硬焊中，此時，高溫過程利用硬焊材 料接合緊密配合部件，如鋼部件。大多數硬焊形態取決 於用焊炬或其它方法的局部加熱，而某些硬焊通常是在 爐中加熱部件到例如1 6 0 0 °F之高溫進行的。 硬焊的另一種類型在許多方面類似於熔接，常稱之為 青銅熔接。接合處一般為V型，在接合處沉積著填料金 屬的焊珠。這個技術不同於熔接之處在於母材不熔融， 而只是上升到「鍍錫」溫度，此時，在母材和填料金羼 之間藉由輕徹的交互擴散或者熔合而發生了接合。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 硬焊填料金屬糊料一般是瑱料金屬與化學上為中性的 、 凝膠的習用摻合物。在硬焊填料金颶糊料中使用的大多 數凝膠為有機溶劑底質之粘合劑，在逭類粘合劑中，溶 劑可以是甲苯、甲基乙基酮、丙酮、醇類、三氣乙烷等 等。這些有機溶劑中的許多種對個人健康和環境均有害 。與粉末型硬焊填料金屬共同使用的硬焊膠合劑可從市. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 572805 Α7 Β7 五、發明説明（2 是形作颶類合粘 分的至 以物的金此膠越 金解有 可合劑料如的劑 合溶含 劑混合填諸用合 屬的在 合末膠焊或使膠 金中散 膠粉焊硬槍 c 。 中条分 焊.態硬型噴位量 片體將 硬；.液。末、部颶 薄劑 ， 。的法粉器定金 該溶説 種用方與射特料 在在地 品使的當注的镇 ，釋確 度於屬以、合的 c 形稀明 粘易金所管接需多片有 。 的以料，滴需所越薄所劑 同種镇劑 、於處颶成有質 不一焊合子用合金製含改 多供硬粘刷施接料.夠體塑 許提型是用物於填能流增 有它末又採合決的也 Ά 且，粉液能混取合金中劑 ，料的媒，該度混合體合 得塑用是：時將粘夠颶流粘 購態：應既j合段的能金於機 場液一式用「混手劑， 散有 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 少一種粘合劑、増塑劑和溶劑的溶液中的一種金鼷合金 淤漿鋪展在一薄Η上，溶劑可蒸發掉。這就得到了分散 在粘合劑基質中的可撓性金颶合金薄Η。然後可以將薄 片切割成狹長Η,形成金屬合金可撓性膠帶。可以將剝 離的膠帶展平並切割成實用的長度便於使用或儲存。剝 離的膠帶也可以纏繞於捲軸上儲存。 在膠帶^縛中，通常有一個刮膠機或刮刀以確定膠帶 的厚度。刮刀高度是可調的因而可以形成不同厚度的薄 層。襯底或托Η的表面確定了膠帶的底表面。襯底或托 片通常是聚酯薄膜或塑料薄膜。通過刮刀對托片表面的 相對蓮動進行澆鑲。托Η可以在固定的刮刀下方蓮動或 者刮#刀可以在固定的托片表面上方移動。在連續澆鑲条 統中，托Η可以在刮刀下方移動並通過一値乾燥管道。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X29?公釐） 572805 A7 B7 五、發明説明（3 ) 先將淤漿進料到托片上，由刮刀刮平並傳送到乾燥管道 。乾燥管道安裝有換氣調節，以除去充滿溶劑的空氣並 獲得新鮮空氣。托Η下方安裝的電加熱器能夠加熱乾燥 室，並且可以用預熱的入口空氣補充乾燥室。 乾燥膠退出乾燥管道後即自身捲起，可以帶有托片也 可無托片> 同時，在捲起前，可以在膠帶的一面或兩面 加一附著層。 膠帶捲起後，可以把膠帶送入切帶機，切帶機將膠帶 切成精確的狹條。寬膠帶可以切成較窄的、合用的寬度 和長度。剝離的_帶也可以展平並切割成合用的長度備 用和儲存。澆鑄的速率隨乾燥的長度、允許的靜態時間 、膠帶的厚度和溶劑體条的性質而明顯地變化ρ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 濕淤漿的過快乾燥會導致表面被封閉，而妨礙進一步 除去溶劑。這或許會導致氣泡截留在乾燥的謬帶裡。採 用結構粘土工業中經長期實踐的濕度乾燥原理，可以防 止表面封閉或覆蓋〇實質上，這個方法包含將濕潤的、 剛澆鑄的膠帶引入含有高濃度溶劑的加溫的容器中。這 個濃度將限制淤漿溶劑的蒸發而允許溶劑向表面遷移。 在高溫和高溶劑氣體濃度下體条穩定後，可以放出溶劑 可避免覆蓋或氣泡的截留。顯然，小心地控制溫度和進 、出空氣的量，在乾燥過程的第一步是很重要的。這些 過程中的許多操作使用有機溶劑，它們對個人健康和環 境均是有害的。 本發明的目的是提供一種硬焊填料金羼合金膠帶，它 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） ^ ί ν 572805 Α7 Β7 五、發明説明（4 ) 包括分散於一種凝膠中的硬焊金屬粉末，該_膠由對環 境和個人健康均無害的一種粘合劑和一種增塑劑構成。 本發明的另一個目的是提供一種硬焊填料金屬合金膠 帶，它能夠盤繞或者捲在捲軸等上儲存，以便需要時能 夠將膠帶條取下。 本發明的另一値目的是提供一種製造硬焊填料金屬合 金膠帶的方法。 本發明的另一個目的是提供一種生産成本可行的易於 使用的硬焊填料金屬膠帶。 由下面的說明書，本發明的目的會更明顯。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明涉及一種硬焊填料金屬合金膠帶。該膠帶至少 包括一種均質分散於凝膠基質中的硬焊瑱料金屬合金粉 末.，所述之硬焊瑱料粉末的存在量以膠帶的重量做基準 為85-98.5重量3ί,在90-98重量％間更好，最好為95-96 重量％,剩簡部分為含有一種粘合劑與一種增塑劑的凝_ 基質，該凝膠基質含有至少一種增塑劑，其重量百分比 按粘合劑的重量做基準為1 D - 9 0 ,和至少一種粘合劑，其 重量百分比按增塑劑的重量做基準為10-90。優選的條件 為，增塑劑的存在量按粉合劑重量做基準應為2 5 - 7 5重 量％和粘合劑的存在量按增塑劑的重量做基準應為25-7 5重量％，最好選用增塑劑，按粘合劑重量做基準應為 約5 0重量％，和粘合劑，按增塑劑重量做基準，應為約 50重量％。 在此處使用的粘合劑是將固態顆粒聚集在一塊的物質 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） 572805 A7 B7 五、發明説明（5 ) 。用於本發明合適的粘合劑為多種含水性乳液物質，如 聚乙烯醇縮丁醛的水性分有散液和水性的丙烯酸聚合物。 在此處使用的增塑劑是軟化膠帶並促進或幫助如粉末 顆粒分散於整個粘滯溶液中的物質。本發明所用的增塑 劑是蓖麻酸丁酯和油酸鉀。 本發明使用的合適的硬焊镇料金颶和金屬合金，包括 鎳基硬焊填料金屬，鈷質硬焊填料金颶，金、銀和耙。 鎳質和鈷質硬焊填料金屬的合適樣品見表示。 :品 標稱化學組成 建議的 硬焊範圍 (重量百分比） F C A Ni-15Cr-3.5B 1950-2100 1066-1150 B Ni-3.5Si-15Cr-22Co-2.8B 2075-2200 1135-1205 C Ni-0.8C-4.5Si-14Cr-3B-4.5Fe 1900-2200 1066-1204 D Ni-4.5Si-14Cr-3B-4.5Fe 1970-2200 1077-1204 E Ni-4.5Si-7Cr-3B-3Fe 1830-2150 1010-1177 F Ni-4.5Si-3B 1850-2150 1010-1177 G Ni-3.5Si-1.8B 1950-2150 1010-1177 Η Ni-10Si-19Cr 2100-2200 1147-1204 1 (\)-8S»-19Cr-17Ni-tW-0.KB 2100-2250 1149-1232 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 樣品A為無矽的填料金屬合金，適用於擴散硬焊和操 作條件不能允許有矽的情況。這種合金具有極好的強g 和高溫抗氣化作用。 樣品.B是用於高精度公差和薄部件的極好的填料金颶 合金。添加钴可促進母材的濕潤和硬焊合金固溶，得到 的接合顯示極好的抗疲勞性。 樣品C镇料金屬合金可得到適合於高溫使用的高強度 -7- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 572805 A7 B7 五、發明説明（δ ) S?合。建議該合金用於燃氣輪機金靨構件的接合。 除了具有較低的磺含量外，樣品D填料金颶合金化學 上類似於樣品C。該合金具有降低形成碩化物的趨·勢， 同時由於它不活潑，因此建議它廣泛用於需要抗化學腐 蝕的璟境中。 樣品E填料金屬合金可以在低得多的溫度下硬焊，而 顯示出類似於樣品C具有的性質。該合金具有極好的流 動待性，同時既不促使晶粒間聯結（IGA)也不影響其它 母材的稀釋，適合於像熱交換器和蜂窩狀組件所遇到的 薄部位的接合。 本發明也涉及製造硬焊填料金颶合金膠帶的方法，其 步驟為： (a) 製備水性凝膠，它包括水與至·少一種粘合劑和至 少一種增塑劑的混合物，該水含量按凝膠的重量計為35 -60重量％，在4 1-50重量％間更好，最好為43-47重量 %，該粘合劑含量按增塑劑重量計為1 0 - 9 0重量％，以 及該增塑劑含量按粘合劑重量計為10-90重量％ ; (b) 將至少一種硬焊填料金屬或者金屬合金粉末，混 入步驟U)的該凝膠中，並將該混合物沉澱積於托片上； 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) (c) 除去水液，形成具有至少一種硬焊填料金屬或金 颶合金分散並固定於基質凝膠中的固態薄Η。然後，該 固態硬焊填料金屬或金屬合金片可以與或不與托片分離 ,最好做成能纏嬈於合適捲軸上的條或帶。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） 572805 A7 B7 五、發明説明（7 ) 乾燥膠帶的最後厚度可能與乾燥期間産生的收縮有關 。乾燥膠帶厚度取決於刮刀中混合物的固態穎粒含量， 混合物的粘度，澆縳速率和刮刀的高度。必須控制所有 這些條件以得到質量穩定的膠帶。 如果引入過量的溶劑（如水）或者如果混合物含有太 多的溶劑，在升溫到高的環境澆縳溫度後粘度過低，應 該在澆鑲前將過量溶劑除去。當帶有過量溶劑的混合物 的實p狀態為降低的固態穎粒含量的狀態時，要關注降 低粘度時固態顆粒的影響。這就是說，混合物的粘度必 須可測量並且可控制。要做到這一點，条統由一個溫度 控壓力容器和一個真空泵組成，所述的溫控壓力容器中 混合物的粘度可以不斷監測，上述的真空泵可以排氣及 蒸發任何過量的溶劑，如水和/或截留的空氣。 為了製造膠帶，混合物放置在抽空的壓力容器中，直 至粘度上升到指示過量溶劑已去除的最佳值，並且抽空 繼鑛進行，直到溶劑和/或空氣事實上被清除。如果仔 細地重覆這些步驟，得到的澆鑄膠帶的質量應該是穩定 的。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在大多數使用中，硬焊填料金颶合金粉末顆粒大小能 夠在5-125微米間，在9-75微米間更好，最好在11-45微 米間。硬焊填料金颶合金粉末在水混合物中的量，以凝 膠混合物的重量做基準，應為7 5 - 9 8重量％，在8 5 - 9 8重 量％間更好，最好在9 5 - 9 8重量％間。凝膠混合物中的 粘合劑和增塑劑，按凝膠混合物重量做基準，應為45- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 572805 A7 B7 五、發明説明（8 ) 65重量％，在45-60重量％間更好，最好在56-58重量％ 間。混合物的凝膠成分最好含有水，優選的是去離子水 ，按凝膠混合物的重量做基準其含量為30-70重量X,在 4 1-50重量％間更好，最好為4 3 - 4 7重量增塑劑的含量 按粘合劑重量做基準應為10-90重量X,在25-75重量X間 更好，最好為約50重量％;粘合劑的含量按增塑劑的重 量為基準應為10-90重量X,在2 5 - 7 5重量35更好，最好為 約50重量％。 最終的膠帶最好應該含有硬焊填料金屬合金85-98.5 重量X，粘合劑和增塑劑1.5-15重量X,上述均以膠帶的 重量為基準。膠帶應十分有撓性，以致能夠將它纏繞在 通常用的捲軸上儲存和霈要時將它剝開。 實例 首先製備含有46重量％的水、27重量％的聚乙烯醇縮 丁醛粘合劑和27重量％的油酸鉀增塑劑的凝再製備 硬焊填料金屬合金混合物。顆粒大小約1卜4 5微米的鎳 質硬焊填料金屬粉末混入水性凝膠形成以混合物的重量 為基準，具有9 5重量％金屬粉末的混合物。該混合物採 用普通的刮刀技術加料到托片上至0 . 0 1 0英寸厚度。加 丨熱混合物至175 °C以除去水，並且混合物一旦乾燥，就 以纏繞於4英寸直徑捲軸上和硬焊填料金屬合金膠帶移 出乾燥容器。 / · 本發明的硬焊填料金颶合金膠帶對環境無害，並能夠 用於需要硬焊合金來緊固部件的用途中。雖然通過其優 -1 0 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 一裝· 572805 A7 B7 五、發明説明（9 說盡各 來術的 者技有. 練前所 熟先括 術於包 技鑒以 對圖 ， 是試圍 是，範· ，此利 明因專 發 C請 本.飾申 了修的 明和加 說變附 經改明。 已種說飾 例各地修 施有廣和 實會寬化 的是能變· 選總可種 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐）

Claims (1)

1. 572805

   六、申請專利範圍 第84 104812號「硬焊填料金屬合金可撓性膠帶」專利案 (88年7月修正） 杰申請專利範圍 1. 一種硬焊填料金颶或金屬合金膠帶，其含有至少一種 硬焊填料金屬或金屬合金粉末均質分散於整锢凝驂基 質中，該硬焊填料金靥或金羼合金粉末的存在量，以 膠帶的重量為基準，為85 -98.5重量％，剩餘部分為 凝膠基質，它含有至少一種增塑劑和至少一種粘合劑 ，其中該增塑劑含量，以該粘合劑及增塑劑結合重量 為基準，為10-90重量％，而該粘合劑存在量，以該 黏合劑及增塑劑結合重量為基準，則為10-90重量％。 2·如申請專利範圍第1項的硬焊填料金屬或金屬合金膠 帶，其中該硬焊填料金屬或金屬合金粉末的存在量， 以膠帶重量為基準，為90-98重量X;該增塑劑存在量 ，以該粘合劑與增塑劑結合重置為基準，為25-75重 量而該粘合劑的存在量，以該黏合劑與增塑劑結合 重置為基準，為25-75重置X。 經濟部中央標準局身工消费合作社印製 膠酸 金油 合和 屬醋 金丁 或酸 屬麻 金蓖 料自 填選 焊# 硬劑 的塑 項增 1 種 第一 圍少 範至 利該 專中 請其 申， 如帶 3 膠性 金水 合的 屬醛 金丁 或醇 屬烯 金乙 料聚 填 自 焊選 硬劑 的合 項粘 1 種 0 第 一 體圍少 群範至 的利該 成專中 組請其 所申 ， 鉀如帶 張 紙 Α4 \)/ NS 率 橾 家 國 國 中 用 逍 釐 1公 97 2 572805

   經濟部中央橾準局貝工消费合作社印製 六、申請專利範圍 分散液和水性丙烯酸聚合物所組成的群體。 5·$ΠΦ請專利範圍第丨項的硬焊瑱料金屬或金屬合金膠 胃，其中該硬焊填料金屬合金粉末係選自錁質硬焊填 料金屬、鈷質硬焊瑱料金屬、金、銀和耙所組成的群 體。 6·如申請專利範圍第1項的硬焊填料金屬或金靥合金膠 帶，其中膠帶的厚度在0.002英寸和0.125英寸之間。 7·如申請專利範圍第1項的硬焊填料金靥合金膠帶，其 中該硬焊填料金羼合金粉末是錁質硬焊填料金屬，其 存在量，以膠帶重董為基準，為85-98.5重量％ ;該 增塑劑為蓖麻酸丁酯和油酸鉀，其存在量，以該粘合 劑與增塑劑結合重量為基準為10-90重量X;而該粘合 劑為聚乙烯醇縮丁醛的水性分散液，其存在量，以該 黏合劑增塑劑結合重量為基準為10-9 0重量J：。 8. 如申請專利範圍第1項的硬焊煩料金屬合金膠帶，其 中該硬焊填料金屬合金粉末為鈷質硬焊瑱料金屬，其 存在量以膠帶重量為基準為90-98重量％ ;該增塑劑 為蓖麻酸丁酯和油酸鉀，其存在量，以該粘合劑與增 塑劑之結合重量為基準為10-9 0重量％ •，而該粘合劑為 聚乙烯醇縮丁醛的水性分散液，其存在量，以該黏合 劑及增塑劑結合重量為基準為10-98重量X。 9. 一種製造硬焊填料金屬合金膠帶的方法，包括下述步 -2 - ‘紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) A4規格（210x297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 厂裝· -1 、言 572805 A8

   B8 六、申請專利範圍 驟： U)製備含有至少一種增塑劑、至少一種黏合劑和 一種水性溶劑的水性凝膠，該水性溶劑的存在量，以 水性凝膠的重景為基準為35-60重量％，該黏合劑的 存在量，以其與增塑劑的結合重量為基準為10-90重 量％,且該增塑劑的存在量，以其與黏合劑的結合重 量為基準為10-90重量％，且該增塑劑及該黏合劑的 存在景以水性凝膠的重量為基準為45至65重量％ ; (b) 將至少一種硬焊填料金屬合金粉末，混入（a) 步驟之該凝膠中，並且將該混合物沉積於一托K上； (c) 除去水性溶劑以使凝膠造成一種分散粉末的凝 膠基質，而形成具有至少一種硬焊填料金颶合金分散 於該凝膠基質中的可撓性固態薄Μ。 10♦如申請專利範圍第9項的方法，其中具有至少一種硬 焊填料金屬合金分散於凝膠基質中的固態薄Κ係與 托Η分離並且繞成捲帶。 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 本紙張尺度逍用中國國家梂丰（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐）