一種新型熱熔焊接材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種新型熱熔焊接材料及其制備方法，屬于化工材料【技術(shù)領(lǐng)域】。它是由以下重量份數(shù)的組分制備而成：氧化銅60～90份、氧化亞銅10～30份、鋁20～40份、氟化鈣2～18份、銅20～40份、錳1～9份、氧化鎂0.2～8份和硅0.2～8份。本發(fā)明的有益效果是：能提高焊接頭的強(qiáng)度，無(wú)氣泡，不易腐蝕，降低焊接時(shí)的噪音和易讓焊渣從熔模中脫落。
【專利說(shuō)明】一種新型熱熔焊接材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于化工材料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種新型熱熔焊接材料及其制備方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]熱熔焊接是利用金屬化合物之間的反應(yīng)產(chǎn)生高溫，通過(guò)過(guò)熱的熔融金屬，直接或間接加熱工作，在特制的石墨磨具的型腔中形成一定的性狀、尺寸，符合工藝要求的熔焊接頭。該法可以進(jìn)行銅和銅、銅和鋼、銅和鍍鋅鋼、相同金屬或不同金屬之間的焊接。
[0003]現(xiàn)有主要有銅導(dǎo)體熱熔焊劑和鋁導(dǎo)體熱熔焊劑兩大類產(chǎn)品，在使用過(guò)程中，存在著如下缺點(diǎn):(1)焊接點(diǎn)牢固性差，焊接好后易發(fā)生斷裂；(2)焊接時(shí)響聲太大，影響操作人員的身體健康；(3)焊接點(diǎn)不光滑，焊渣脫落不干凈。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種新型熱熔焊接材料，能提高焊接點(diǎn)的牢固性，降低響聲。
[0005]本發(fā)明的另一目的是提供該熱熔焊接材料的制備方法。
[0006]本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是一種新型熱熔焊接材料，它是由以下重量份數(shù)的組分制備而成:氧化銅60?90份、氧化亞銅10?30份、招20?40份、氟化韓2?18份、銅20?40份、錳I?9份、氧化鎂0.2?8份和硅0.2?8份。
[0007]作為優(yōu)選，本發(fā)明熱熔焊接材料是由以下重量份數(shù)的組分制備而成:氧化銅65?75份、氧化亞銅15?25份、鋁25?35份、氟化鈣5?15份、銅25?35份、錳3?7份、氧化續(xù)I?5份和娃I?5份。
[0008]作為優(yōu)選，本發(fā)明熱熔焊接材料是由以下重量份數(shù)的組分制備而成:氧化銅70份、氧化亞銅20份、鋁30份、氟化鈣10份、銅30份、錳5份、氧化鎂2份和硅3份。
[0009]作為優(yōu)選，所述氧化銅為片狀氧化銅。試驗(yàn)證明，片狀氧化銅優(yōu)于顆粒狀的氧化銅，能使反應(yīng)更加充分，反應(yīng)完成后沒(méi)有殘?jiān)?，從而可提高氧化銅的利用率。
[0010]作為優(yōu)選，所述片狀氧化銅為20目片狀氧化銅、40目片狀氧化銅、60目片狀氧化銅、80目片狀氧化銅、100目片狀氧化銅或這些片狀氧化銅的任意混合物。試驗(yàn)證明，采用不同粒度的片狀氧化銅共同使用，在有限的空間內(nèi)能降低組分間的縫隙，從而可提高反應(yīng)溫度和增加反應(yīng)的純銅水。
[0011]作為優(yōu)選，所述鋁為片狀鋁。試驗(yàn)證明，片狀鋁優(yōu)于顆粒狀鋁，能使反應(yīng)更加充分。
[0012]作為優(yōu)選，所述片狀鋁為60目片狀鋁、80目片狀鋁、150目片狀鋁、200目片狀鋁或這些片狀鋁的任意混合物。采用不同粒度的片狀鋁以任意比例混合，自由搭配，可以調(diào)節(jié)反應(yīng)溫度，以便適應(yīng)不同材料之間的焊接。
[0013]作為優(yōu)選，所述銅為60目銅粉或80目銅粉中一種，或它們的混合物。
[0014]作為優(yōu)選，所述氟化鈣為200目氟化鈣粉末；所述錳為200目錳粉；所述氧化鎂為200目氧化鎂粉；所述硅為200目硅粉。
[0015]該熱熔焊接材料的制備方法，包括以下步驟:將氧化銅、氧化亞銅、鋁、氟化鈣、銅、錳、氧化鎂和硅混勻，即得。
[0016]本發(fā)明熱熔焊接材料是以氧化銅、氧化亞銅、鋁、氟化鈣、銅、錳、氧化鎂和硅為組分，經(jīng)科學(xué)配伍，通過(guò)各組分間相互結(jié)合，能提高焊接頭的強(qiáng)度，降低焊接時(shí)的噪音和容易使焊渣從熔模中脫落。
[0017]其中，氧化銅、氧化亞銅和銅相互結(jié)合，可以增加銅水，降低反應(yīng)所需溫度，同時(shí)降低焊接時(shí)的響聲。鋁能根據(jù)焊接材料的不同來(lái)調(diào)節(jié)反應(yīng)溫度。氟化鈣能有效使焊渣脫落。錳和硅能提高韌性，使焊接點(diǎn)堅(jiān)硬而富有彈性，提升抗拉力和抗氧化。氧化鎂作為催化劑，可使反應(yīng)充分完全，還可降低焊接噪音。硅能使焊接點(diǎn)耐高溫，提高韌性和抗氧化的作用。
[0018]本發(fā)明的工作原理是:以金屬銅和金屬鐵之間進(jìn)行焊接為例進(jìn)行說(shuō)明。金屬銅和金屬鐵的焊接屬于異質(zhì)金屬的高熔點(diǎn)焊接，因此在焊接時(shí)，用焊接材料填滿連接處的間隙，形成連接金屬的合金。
[0019]氧化物分解與鋁熱還原反應(yīng)同步進(jìn)行，反應(yīng)過(guò)程如下:
[0020]氧化物分解:
[0021 ] 4CuO — 2Cu20+02 ；
[0022]2Cu20 — 4Cu+02 ；
[0023]2Mg0 — 2Mg+02 ；
[0024]4Al+302 — 2A1203 ；
[0025]2CaF2+Si02 — Si F4+2Ca0 ；
[0026]2Ca0 — 2Ca+02 ；
[0027]招熱還原反應(yīng):
[0028]2Al+3Cu0 — 3Cu+A1203 ；
[0029]2Al+3Mg0 — 3Mg+Al203 ；
[0030]2Al+3Ca0 — 3Ca+Al203 ；
[0031]其中，鋁為還原劑，與氧的反應(yīng)是放出熱量的，利用這個(gè)反應(yīng)的高反應(yīng)熱，鋁可以從其它氧化物中置換出金屬，同時(shí)放出熱量可以將反應(yīng)混合物加熱至很高的溫度(3000°C左右)，也能將產(chǎn)物金屬熔化而同氧化鋁熔渣分層。
[0032]銅與硅結(jié)合使用，具有良好的焊接能力，使金屬銅與金屬鐵焊接時(shí)，容易焊接，接面的強(qiáng)度更大；銅與鋁混合使用，在600°C以下能發(fā)生固相的互溶，形成單相的合金，從而使焊接點(diǎn)的硬度加大，耐磨性和腐蝕性提高，增加焊接面的粘結(jié)強(qiáng)度。
[0033]本發(fā)明的有益效果是:
[0034](I)本發(fā)明熱熔焊接材料能降低金屬熔點(diǎn)和提高連接性，從而提高焊接頭的強(qiáng)度，不容易斷裂。
[0035](2)能降低焊接時(shí)的噪音，避免熔模裂開(kāi)，提高熔模的使用期限。
[0036](3)能使焊接點(diǎn)光滑，焊渣從熔模中脫落干凈。
[0037](4)本發(fā)明熱熔焊接材料能對(duì)多種不同金屬之間進(jìn)行焊接，焊接后，導(dǎo)電性能好，機(jī)械強(qiáng)度高。
[0038](5)能使焊接點(diǎn)不會(huì)產(chǎn)生氣泡，從而不會(huì)影響焊接點(diǎn)的導(dǎo)電和牢固。
[0039](6)由于在焊接材料中添加了硅、錳，并經(jīng)過(guò)反應(yīng)形成新的合金，能使焊接點(diǎn)不易腐蝕?！揪唧w實(shí)施方式】
[0040]為使本領(lǐng)域技術(shù)人員詳細(xì)了解本發(fā)明的生產(chǎn)工藝和技術(shù)效果，下面以具體的生產(chǎn)實(shí)例來(lái)進(jìn)一步介紹本發(fā)明的應(yīng)用和技術(shù)效果。
[0041]實(shí)施例一:
[0042]取20目片狀氧化銅10克、40目片狀氧化銅10克、60目片狀氧化銅10克、80目片狀氧化銅20克和100目片狀氧化銅20克混勻，備用。
[0043]取60目片狀鋁10克、80目片狀鋁10克、150目片狀鋁5克和200目片狀鋁5克
混勻，備用。
[0044]再取100目20克氧化亞銅粉末、200目氟化鈣粉末10克、60目銅粉30克、200目錳粉5克、200目氧化鎂粉2克、200目硅粉3克與上述備用的粉末混勻，得成品。
[0045]實(shí)施例二:
[0046]取20目片狀氧化銅10克、40目片狀氧化銅10克、60目片狀氧化銅15克、80目片狀氧化銅20克和100目片狀氧化銅20克混勻，備用。
[0047]取60目片狀鋁5克、80目片狀鋁5克、150目片狀鋁5克和200目片狀鋁10克混
勻，備用。
[0048]再取200目氧化亞銅粉末25克、200目氟化鈣粉末15克、60目銅粉25克、200目錳粉7克、200目氧化鎂粉3克、200目硅粉I克與上述備用的粉末混勻，得成品。
[0049]實(shí)施例三:
[0050]取20目片狀氧化銅90克、60目片狀鋁20克、150目氧化亞銅粉末10克、100目氟化鈣粉末5克、60目銅粉40克、200目錳粉3克、150目氧化鎂粉I克和150目硅粉0.5克混勻，得成品。
[0051]為驗(yàn)證本發(fā)明效果，特作以上測(cè)試:
[0052]
【權(quán)利要求】
1.一種新型熱熔焊接材料，其特征在于:它是由以下重量份數(shù)的組分制備而成:氧化銅60?90份、氧化亞銅10?30份、鋁20?40份、氟化鈣2?18份、銅20?40份、錳I?9份、氧化鎂0.2?8份和硅0.2?8份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型熱熔焊接材料，其特征在于:它是由以下重量份數(shù)的組分制備而成:氧化銅65?75份、氧化亞銅15?25份、鋁25?35份、氟化鈣5?15份、銅25?35份、猛3?7份、氧化鎂I?5份和娃I?5份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型熱熔焊接材料，其特征在于:它是由以下重量份數(shù)的組分制備而成:氧化銅70份、氧化亞銅20份、鋁30份、氟化鈣10份、銅30份、錳5份、氧化鎂2份和硅3份。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的一種新型熱熔焊接材料，其特征在于:所述氧化銅為片狀氧化銅。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種新型熱熔焊接材料，其特征在于:所述片狀氧化銅為20目片狀氧化銅、40目片狀氧化銅、60目片狀氧化銅、80目片狀氧化銅、100目片狀氧化銅或這些片狀氧化銅的任意混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的一種新型熱熔焊接材料，其特征在于:所述鋁為片狀招。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種新型熱熔焊接材料，其特征在于:所述片狀鋁為60目片狀鋁、80目片狀鋁、150目片狀鋁、200目片狀鋁或這些片狀鋁的任意混合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的一種新型熱熔焊接材料，其特征在于:所述銅為60目銅粉或80目銅粉中一種，或它們的混合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的一種新型熱熔焊接材料，其特征在于:所述氧化亞銅為100目氧化亞銅粉末；所述氟化鈣為200目氟化鈣粉末；所述錳為200目錳粉；所述氧化鎂為200目氧化鎂粉；所述硅為200目硅粉。
10.一種利用權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述熱熔焊接材料的制備方法，其特征在于:包括以下步驟:將氧化銅、氧化亞銅、鋁、氟化鈣、銅、錳、氧化鎂和硅混勻，即得。
【文檔編號(hào)】B23K35/30GK103433646SQ201310403333
【公開(kāi)日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2013年9月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月6日
【發(fā)明者】付佳, 楊禮才 申請(qǐng)人:云南宇恬防雷材料有限公司