[發明專利]一種焊接劑以及焊接方法

有效

• 申請號: 201310710561.6
• 申請日: 2013-12-20
• 公開（公告）號: CN103706967A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 王洪亮
• 申請（專利權）人: 王洪亮
• 主分類號: B23K35/362
• 分類號: B23K35/362
• 代理公司: 北京市金棟律師事務所 11425
• 代理人: 邢江峰

技術領域

本發明涉及電解鋁技術領域，尤其涉及電解鋁中不同材料的焊接時使用的一種焊接劑以及焊接方法。

背景技術

近年來隨著我國鋁工業迅速發展，特別是電解鋁行業已經成為國家的戰略產業的一部分，我國電解鋁產量雄居世界首位，鋁生產技術在許多方面達到或接近世界先進水平，為進一步提高電流效率及鋁的產量，鋁電解槽必將朝著大型化強電流的方向發展，要解決的技術問題是：強磁場下焊接和不同材料之間的全界面焊接，這兩個技術問題直接影響我國鋁電解行業今后的健康穩定發展。

在電解行業中，不同材料之間的全界面焊接應用，尤其是對于陽極鋁導桿與鋼爪之間以及陰極母線與陰極鋼棒之間的焊接方法，目前采用的是爆炸復合塊做過渡焊接，這種焊接方式由于爆炸復合塊的生產工藝的自身缺陷，機械強度低拉力不足扭力不夠，在實際的生產應用中經常會出現撕裂現象，造成誤工誤時增加生產成本，而鋼爪以及鋁導桿之間都無法獲得全面積焊接，其有效焊面不超過焊接面積的30%，當陽極電流分布出現紊亂時，個別陽極的電流過大，會導致這個部位出現溫度過高而發紅甚至直接燒脫致使陽極報廢，同時由于焊接面積過小，鋁導桿與爆炸復合塊之間的機械強度低，工人在進行換極操作和陽極破碎時稍不注意就會引起鋁導桿與爆炸復合塊之間的拉裂而導致陽極不能使用，也容易導致陽極導桿的載流效率大大降低，造成陽極導桿和鋼爪之間的壓降升高，經長期多廠家現場測量數據（25mv—170mv/平均在50mv）,從而使無用功耗升高，造成生產電耗急劇升高。

發明內容

針對現有技術的上述缺陷和問題，本發明提出一種焊接劑與焊接方法，解決不同材料之間的全界面焊接的技術問題。

本發明提出的技術方案為：

一種焊接劑，包括硫酸鹽、金屬氧化物、潤濕劑、金屬合金、造渣劑及稀釋劑，各組分重量比為：硫酸鹽5％—10％、金屬氧化物10％—20％、潤濕劑5％—10％、金屬材料30％—60％、造渣劑5％—20％及余量為稀釋劑。

上述技術方案中，所述金屬氧化物為：氧化鐵、四氧化三鐵、三氧化二鐵、氧化銅、氧化亞銅、氧化錫、氧化鍶、氧化銀、氧化硼、氧化鉻、氧化鈮、氧化鋅、二氧化鈦、氧化鈷、氧化銻、氧化鋇、三氧化二鎵一種或混合物。

上述技術方案中，所述金屬氧化物為：氧化鐵、四氧化三鐵、氧化銅、氧化錫按照1：1：1：1的比例。

上述技術方案中，所述硫酸鹽為硫酸鈣、硫酸鎂之一或混合物。

上述技術方案中，所述潤濕劑為：硅。

上述技術方案中，所述金屬材料為：銅、錫、銀、鎳、鉻、鎢、鐵的混合物，所述銀、銅、鋁、錫的組分占混合物的60％以上。

上述技術方案中，所述造渣劑為：氟化鈣、氟鋁酸鈉、氟硅酸鈉之一或混合物。

上述技術方案中，所述稀釋劑為：稀土。

一種使用如上焊接劑的焊接方法，按照如下步驟完成：

1）對待加工工件進行去傳統物理化學方法進行氧化處理；

2）對待加工工件進行加溫，完成除濕、加溫處理；

3）將待加工工件在模具內，形成焊接所需要焊接間隙，根據焊接需要，被加工的工件之間設置10mm—30mm的間隙；

4）將上述焊接劑熔融后流入放置在待加工工件之間，利用焊接劑熔融時產生的熱量將待加工工件進行界面融化，進行焊接。

本發明目的在于運用化學焊接原理解決為鋁—鋼直接焊接的技術問題設計的鋼爪，可以實現鋁—鋼之間全面積焊接，降低電阻率，提高焊接面的機械強度，焊接劑使用方便、焊接效率高、質量好，可以實現焊接自動化，工人勞動強度低，效率高。

具體實施方式

下面將結合本發明的實施例，對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

本發明所提出一種焊接劑，包括硫酸鹽、金屬氧化物、潤濕劑、金屬合金、造渣劑及稀釋劑，各組分重量比為：硫酸鹽5％—10％、金屬氧化物10％—20％、潤濕劑5％—10％、金屬材料30％—60％、造渣劑5％—20％及余量為稀釋劑。

由于金屬的導電能力排序為：銀>銅>鋁>錫>鋅>錳>鐵，所以從導電性角度希望焊縫中含有盡可能多的銀、銅、鋁、錫，且銅和錫可以在一定程度上改善焊縫金屬的載流能力，降低焊縫金屬的熔點，促進熔化金屬與鋁母線母材的焊合故提高焊接劑中銀、銅、鋁、錫含量。