[其他]用于將鈦板與鐵類金屬焊接的方法

無效

• 申請號: 85109624
• 申請日: 1985-12-16
• 公開（公告）號: CN85109624A
• 公開（公告）日: 1986-09-24
• 發明（設計）人: 黑普·D·丹格;理查德·尼爾·比瓦
• 申請（專利權）人: 陶氏化學公司
• 主分類號: B23K35/22
• 分類號: B23K35/22
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 陳景峻

本發明屬于一種將鈦與鐵類金屬相聯接的方法。更明確地說，本發明屬于一種通過可相容焊接的媒介金屬和鈦媒介物，將化學電池的鈦板與鐵類金屬底板相接的方法。

鈦和鐵類金屬不易通過焊接，將二者直接聯接，因為鈦/鐵類金屬混合物即合金極易損壞，通常不能經受從焊接溫度冷卻下來期間產生的收縮應力。

為了將鈦焊接到鐵類金屬上，采用一種與鐵類金屬和鈦都相容的媒介金屬，并將其放在二者之間且與每一種金屬焊接。該媒介金屬與鈦和鐵類金屬形成合金，這樣鈦和鐵類金屬就聯接在一起了。

已知與鈦和鐵類金屬相容的金屬有釩。有關利用釩將鐵類金屬與鈦焊接的討論可見于《焊接月刊》1961年12月號《鈦與鋼的焊接》一文，作者是D.R.Mjtchell和H.D.Kessler。

鈦通常用來做各種容器的襯層。然而，由于鈦比其它各種金屬如鋼或其它鐵類金屬貴得多，所以鈦襯層在需要的范圍內盡量做得很薄，以節省材料，降低材料費用。這樣薄的鈦層經常使得泄漏要比更厚的鈦層快得多和容易得多。這個問題在鈦通過釩媒介物與鐵類金屬焊接到一起的焊接處尤為嚴重，因為在焊接過程中將薄的鈦層與釩結合在一起時，留不下多少鈦金屬用于防止環境的腐蝕。

例如，在將鈦板與鐵類金屬焊接的過程中一種可行辦法是采用較厚的鈦板。然而，這很浪費，因為僅在焊接處需要加厚鈦板，而在其它部分則完全不需要。另外，如果要將鈦板制成例如細長肋或輪片的形狀，那么形成較厚的鈦層而不使其出現裂紋是非常困難的。再說，較厚的鈦板需要較高的焊接電流和較長的焊接時間，于是產生更多的熱量。這種額外增加的熱量勢必會使鈦板出現裂紋或變形。此外，還發現較厚的鈦板焊接不牢。

因此，極需要一種焊接方法，它采用媒介金屬將非常薄的鈦板與鐵類金屬焊接，卻又能避免由焊接引起的泄漏問題。

本發明特別是屬于一種將厚度小于2毫米的鈦板與鐵類金屬焊接的方法，其特征在于在鈦板和鐵類金屬之間采用可相容焊接的媒介金屬和鈦媒介物。

本發明還涉及一種厚度小于2毫米、與鐵類金屬焊接的鈦板構成的制品，其特征在于厚度小于2毫米的鈦媒介金屬放在靠近鈦板一邊，厚度小于0.5毫米的釩媒介金屬放在靠鐵類金屬一邊，并且將所述的媒介金屬與鐵類金屬焊接，互相焊接，再與鈦板焊接。

本發明的方法使得薄鈦板與鐵類金屬焊接而不至于產生所關心的由焊接引起的泄漏或裂紋。如果不采用鈦媒介物以及可焊接相容媒介金屬，就不得不采用較厚的鈦板以防止焊接泄漏。只是為了減少焊接引起的泄漏而不得不采用較厚的鈦板是非常浪費的。本發明則沒有這種必要。

通常用于將鈦與鐵類金屬焊接有兩種不同的方法，即電阻焊接法和電容放電焊接法。然而，對于將鈦薄板與鐵類金屬焊接來說，最好選用電容放電焊接法，因為該方法不像電阻焊接法那樣產生那么多的熱量。

采用本發明的方法，大約0.5毫米薄的鈦板也能輕而易舉地焊接到鐵類金屬上。然而，鈦板的厚度最好是小于大約2毫米，以確保良好焊接。

本文所提到的鐵類金屬是這樣一些金屬，例如，鐵、鑄鐵、球墨鑄鐵、鋼、不銹鋼以及它們的合金。

已知的用于將鈦與鐵類金屬焊接的可相容焊接媒介金屬包括，例如，釩和鎳。其它可相容媒介金屬也可以采用，并在技工能夠操作的技能范圍之內。

媒介金屬的合適的厚度是從0.05毫米至0.5毫米。可相容焊接媒介金屬的厚度最好至少為大約0.25毫米，最佳厚度至少為大約00.13毫米。

鈦媒介物應足夠厚以減少釩對鈦媒介物的滲透。鈦媒介物的合適的厚度是從大約0.89毫米至大約1.3毫米或更厚些。鈦媒介物最好至少為大約0.9毫米厚。這一厚度使得大約有0.1毫米至0.3毫米的純鈦保留下來，不與釩熔成合金。

以下為一實例。

一塊1.22米×3.05米的熱成形鈦襯層（箔），其厚度為0.9毫米并有144個凹形套（凹陷處），準備焊到一塊1.22米×3.05米的塑料鑄模電池架的一側，該塑料鑄模電池架有144個從塑料中心隔板凸出、其長度為2.54厘米的鋼芯棒。

0.13毫米厚、直徑為22毫米的釩圓片放在塑料架一側的每一個鋼芯棒的頂部。0.89毫米厚、直徑為22毫米的鈦圓片放在每一片釩圓片上。然后，利用電容放電焊機，通過媒介物釩圓片，將鈦圓片焊接到鋼芯棒的頂端。當所有144個鈦圓片用這種方法焊接后，將鈦箔放在塑料架的頂部，所有144個凹形套對上所有144個鋼芯棒。然后，將鈦箔上每一個凹形套的平底用電容放電法與通過釩圓片已經焊接在鋼芯棒上的鈦圓片焊接。再用真空法檢查其是否泄漏。該塑料架具有鈦襯層和鎳襯層，鈦襯層是通過釩和鈦媒介物圓片焊接到塑料架一面上的鋼芯棒的，鎳襯層則不通過任何媒介金屬焊接到另一面上的鋼芯棒。塑料架用來制作全平板式雙極隔板氯電池單元。四組類似的電池單元成功地工作了124天而不發生由于焊接處的裂紋或腐蝕帶來的任何泄漏。