[發(fā)明專利]厚復層銅-鋼復合板對接焊接用焊絲及制備與焊接方法

有效

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• 申請日: 2021-10-11
• 公開（公告）號: CN113977134B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發(fā)明（設計）人: 褚巧玲;曹齊魯;李毅;張敏;趙鵬康;李繼紅;王鏘
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: B23K35/30
• 分類號: B23K35/30;B23K35/362;B23K9/32
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 徐瑤

本發(fā)明公開的一種厚復層銅?鋼復合板對接焊接用焊絲，其特征在于，包括藥芯和焊皮，其中藥芯按質量百分比由以下組分組成：Ni粉60～70％，Mn粉10～20％，Zn粉10～20％，Al粉5～10％，以上組分質量百分比之和為100％。該焊絲用于解決銅?鋼爆炸復合板對接焊接過程中焊縫成形較差及接頭開裂問題。本發(fā)明還公開了一種厚復層銅?鋼復合板對接焊接用焊絲的制備方法及一種厚復層銅?鋼復合板的焊接方法。

技術領域

本發(fā)明屬于金屬材料領域，具體涉及一種厚復層銅-鋼復合板對接焊接用焊絲，還涉及一種厚復層銅-鋼復合板對接焊接用焊絲的制備方法及一種厚復層銅-鋼復合板的焊接方法。

背景技術

銅合金具有優(yōu)異的導電、導熱性能；低碳鋼具有優(yōu)異的強韌性匹配及成本低的優(yōu)勢。將銅和鋼復合在一起制備銅-鋼復合板，則同時具有兩者的優(yōu)異性能，符合現代工業(yè)發(fā)展的需求。銅-鋼復合板在工程應用過程中，避免不了對其進行對接焊接。雖然從銅-鋼二元相圖可知，銅和鋼不生成脆性的金屬間化合物，但是由于銅和鋼的熱物理性能差異較大，焊接時易出現熱裂紋，導致接頭性能較差。尤其是針對厚復層的銅-鋼復合板(銅層厚度大于5mm)，在進行對接焊接時，由于銅層較厚，導致對接焊接時生成裂紋的概率較高，嚴重影響了銅-鋼復合板的大規(guī)模工程應用。因此，本項目針對厚復層銅-鋼復合板的工業(yè)應用背景，從焊接材料、坡口形式出發(fā)，探索實現厚復層銅-鋼復合板高質量對接連接的解決途徑。

發(fā)明內容

本發(fā)明的第一個目的是提供一種厚復層銅-鋼復合板對接焊接用焊絲，用于解決銅-鋼爆炸復合板對接焊接過程中焊縫成形較差及接頭開裂問題。

本發(fā)明的第二個目的是提供一種厚復層銅-鋼復合板對接焊接用焊絲的制備方法。

本發(fā)明的第三個目的是提供一種厚復層銅-鋼復合板的焊接方法。

本發(fā)明所采用的第一個技術方案是，一種厚復層銅-鋼復合板對接焊接用焊絲，包括藥芯和焊皮，其中藥芯按質量百分比由以下組分組成：Ni粉 60～70％，Mn粉10～20％，Zn粉10～20％，Al粉5～10％，以上組分質量百分比之和為100％。

本發(fā)明的特征還在于，

各個藥粉的粒度均為200-300目。

焊皮為純銅帶，純銅帶厚度0.3mm，寬度7mm，藥芯焊絲中藥芯粉末的填充量控制在30～35wt％。

本發(fā)明所采用的第二個技術方案是，一種厚復層銅-鋼復合板對接焊接用焊絲的制備方法，具體步驟如下：

步驟1：按質量百分比分別稱取以下藥粉：Ni粉60～70％，Mn粉10～20％， Zn粉10～20％，Al粉5～10％，以上組分質量百分比之和為100％；

步驟2：將步驟1稱取的各個藥粉置于真空加熱爐內加熱，加熱溫度為 200～230℃，保溫時間為1～3h，去除藥粉中的結晶水；烘干后的藥粉放置于混粉機中進行充分的混合，混合時間為1～3h；

步驟3：采用純銅帶為焊皮，采用酒精去除純銅帶表面的油脂，通過藥芯焊絲拉絲設備把步驟2制備得到的藥粉包裹在純銅帶內，第一道拉拔模具孔徑為2.6mm；

步驟4：第一道工序拉拔完畢后，將模具孔徑依次減少，最終獲得直徑 1.2mm的藥芯焊絲；

步驟5：藥芯焊絲拉拔完畢后，經繞絲機纏繞在焊絲盤上，最終密封在藥芯焊絲真空包裝袋內待用。

本發(fā)明的特征還在于，

步驟1中，各個藥粉的粒度均為200-300目。

步驟3中，純銅帶厚度0.3mm，寬度7mm，藥芯焊絲中藥芯粉末的填充量控制在30～35wt％。