[發明專利]一種新型熱熔焊接材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201310403333.4
• 申請日: 2013-09-06
• 公開（公告）號: CN103433646A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 付佳;楊禮才
• 申請（專利權）人: 云南宇恬防雷材料有限公司
• 主分類號: B23K35/30
• 分類號: B23K35/30;B23K35/40
• 代理公司: 云南派特律師事務所 53110
• 代理人: 張怡

技術領域

本發明屬于化工材料技術領域，具體涉及一種新型熱熔焊接材料及其制備方法。

背景技術

熱熔焊接是利用金屬化合物之間的反應產生高溫，通過過熱的熔融金屬，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。

現有主要有銅導體熱熔焊劑和鋁導體熱熔焊劑兩大類產品，在使用過程中，存在著如下缺點：（1）焊接點牢固性差，焊接好后易發生斷裂；（2）焊接時響聲太大，影響操作人員的身體健康；（3）焊接點不光滑，焊渣脫落不干凈。

發明內容

本發明的目的是提供一種新型熱熔焊接材料，能提高焊接點的牢固性，降低響聲。

本發明的另一目的是提供該熱熔焊接材料的制備方法。

本發明所采取的技術方案是一種新型熱熔焊接材料，它是由以下重量份數的組分制備而成：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。

作為優選，本發明熱熔焊接材料是由以下重量份數的組分制備而成：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、氧化鎂1～5份和硅1～5份。

作為優選，本發明熱熔焊接材料是由以下重量份數的組分制備而成：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。

作為優選，所述氧化銅為片狀氧化銅。試驗證明，片狀氧化銅優于顆粒狀的氧化銅，能使反應更加充分，反應完成后沒有殘渣，從而可提高氧化銅的利用率。

作為優選，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，在有限的空間內能降低組分間的縫隙，從而可提高反應溫度和增加反應的純銅水。

作為優選，所述鋁為片狀鋁。試驗證明，片狀鋁優于顆粒狀鋁，能使反應更加充分。

作為優選，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，可以調節反應溫度，以便適應不同材料之間的焊接。

作為優選，所述銅為60目銅粉或80目銅粉中一種，或它們的混合物。

作為優選，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。

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。

本發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，經科學配伍，通過各組分間相互結合，能提高焊接頭的強度，降低焊接時的噪音和容易使焊渣從熔模中脫落。

其中，氧化銅、氧化亞銅和銅相互結合，可以增加銅水，降低反應所需溫度，同時降低焊接時的響聲。鋁能根據焊接材料的不同來調節反應溫度。氟化鈣能有效使焊渣脫落。錳和硅能提高韌性，使焊接點堅硬而富有彈性，提升抗拉力和抗氧化。氧化鎂作為催化劑，可使反應充分完全，還可降低焊接噪音。硅能使焊接點耐高溫，提高韌性和抗氧化的作用。

本發明的工作原理是：以金屬銅和金屬鐵之間進行焊接為例進行說明。金屬銅和金屬鐵的焊接屬于異質金屬的高熔點焊接，因此在焊接時，用焊接材料填滿連接處的間隙，形成連接金屬的合金。

氧化物分解與鋁熱還原反應同步進行，反應過程如下：

氧化物分解：

4CuO→2Cu₂O+O₂；

2Cu₂O→4Cu+O₂；

2MgO→2Mg+O₂；

4Al+3O₂→2Al₂O₃；

2CaF₂+SiO₂→Si?F₄+2CaO；

2CaO→2Ca+O₂；

鋁熱還原反應：

2Al+3CuO→3Cu+Al₂O₃；