一種鋅基軟釺焊料的製備系統及方法與流程
2023-08-10 01:42:51
本發明涉及一種釺焊料，具體涉及一種鋅基軟釺焊料的製備系統及方法。屬於有色金屬材料加工
技術領域：
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背景技術：
：熱鍍鋅是鋼結構防腐的常見手段，鋅是鋼鐵構件最為常用的保護塗層，其具有良好的耐蝕性能和對鋼的陰極保護作用。熱鍍鋅具有工藝簡單和價格低廉等特點，被廣泛應用於涉及鋼結構防腐的各個領域。但是，在熱鍍鋅過程中不可避免的會出現漏鍍的情況，另外，在產品的運輸和安裝過程中也會因為磕碰導致鍍鋅層的脫落。按照GB/T13912-2002的相關規定，可以採用熱噴塗鋅、塗覆富鋅塗料以及融敷鋅合金(鋅基焊料)的方法對鍍鋅層進行修復。所採用的鋅基焊料有嚴格的要求，首先焊料熔點應當低於400℃，否則會對周圍的鍍鋅層造成破壞；其次，焊料中應當有儘可能多的鋅，以保證對基材的陰極保護作用。但遺憾的是，目前市場上的焊料很難滿足以上要求。技術實現要素：本發明的目的是為克服上述現有技術的不足，提供一種鋅基軟釺焊料的製備系統。本發明還提供了上述製備系統對應的一種鋅基軟釺焊料的製備方法。為實現上述目的，本發明採用下述技術方案：一種鋅基軟釺焊料的製備系統，包括依次連接的坩堝電阻爐、電弧爐、切削機和高能球磨機。優選的，所述高能球磨機與篩分機連接。進一步優選的，所述篩分機與酸洗池連接。更進一步優選的，所述酸洗池的上方設有若干個噴淋頭，所述噴淋頭與酸溶液儲罐連接。上述製備系統對應的一種鋅基軟釺焊料的製備方法，包括步驟：(1)將鋅塊加入坩堝電阻爐中，加熱至450～470℃，保溫8～10分鐘，使其完全融化，使鋅液表面隔絕空氣；(2)升溫至620～660℃，加入鋁塊和磷化錫，攪拌30～45分鐘；(3)轉移至電弧爐熔煉，得到合金鑄錠，然後利用切削機進行切削，再在高能球磨機中進行研磨，即得；其中，鋅塊、鋁塊和磷化錫的質量比為1：0.2～0.3：0.1～0.2。優選的，步驟(3)研磨處理之後還進行篩分和酸洗處理。進一步優選的，酸洗處理步驟所使用的酸溶液是由質量比為1：2～3：78～92的HF、HNO3和H2O組成的。本發明的有益效果：本發明的鋅基軟釺焊料，以鋅為主體，保證了釺焊料中的鋅含量，同時添加了鋁和磷化錫，其中的磷與鋁重新形成共晶，所得釺焊料的熔點相對下降，降至400℃以下。經測試，本發明的鋅基軟釺焊料，潤溼、鋪展性能良好，流動性好，填縫能力強，對基體無融蝕。本發明的釺焊料蒸汽壓低，能在可靠陰性環境中使用。本發明的釺焊料熔點低，使用時不會對周圍的鍍鋅層造成破壞。附圖說明圖1是本發明的製備系統的結構示意圖；其中，1為坩堝電阻爐，2為電弧爐，3為切削機，4為高能球磨機，5為篩分機，6為酸洗池。具體實施方式下面結合附圖和實施例對本發明進行進一步的闡述，應該說明的是，下述說明僅是為了解釋本發明，並不對其內容進行限定。實施例1：如圖1所示，一種鋅基軟釺焊料的製備系統，包括依次連接的坩堝電阻爐1、電弧爐2、切削機3和高能球磨機4；高能球磨機4與篩分機5連接，篩分機5與酸洗池6連接。酸洗池6的上方設有若干個噴淋頭，噴淋頭與酸溶液儲罐連接。上述製備系統對應的一種鋅基軟釺焊料的製備方法，包括步驟：(1)將鋅塊加入坩堝電阻爐1中，加熱至450℃，保溫8分鐘，使其完全融化，使鋅液表面隔絕空氣；(2)升溫至620℃，加入鋁塊和磷化錫，攪拌30分鐘；(3)轉移至電弧爐2熔煉，得到合金鑄錠，然後利用切削機3進行切削，再在高能球磨機4中進行研磨，篩分和酸洗處理，即得；其中，鋅塊、鋁塊和磷化錫的質量比為1：0.2：0.1。酸洗處理步驟所使用的酸溶液是由質量比為1：2：78的HF、HNO3和H2O組成的。實施例2：如圖1所示，一種鋅基軟釺焊料的製備系統，包括依次連接的坩堝電阻爐1、電弧爐2、切削機3和高能球磨機4；高能球磨機4與篩分機5連接，篩分機5與酸洗池6連接。酸洗池6的上方設有若干個噴淋頭，噴淋頭與酸溶液儲罐連接。上述製備系統對應的一種鋅基軟釺焊料的製備方法，包括步驟：(1)將鋅塊加入坩堝電阻爐1中，加熱至470℃，保溫10分鐘，使其完全融化，使鋅液表面隔絕空氣；(2)升溫至660℃，加入鋁塊和磷化錫，攪拌45分鐘；(3)轉移至電弧爐2熔煉，得到合金鑄錠，然後利用切削機3進行切削，再在高能球磨機4中進行研磨，篩分和酸洗處理，即得；其中，鋅塊、鋁塊和磷化錫的質量比為1：0.3：0.2。酸洗處理步驟所使用的酸溶液是由質量比為1：3：92的HF、HNO3和H2O組成的。實施例3：如圖1所示，一種鋅基軟釺焊料的製備系統，包括依次連接的坩堝電阻爐1、電弧爐2、切削機3和高能球磨機4；高能球磨機4與篩分機5連接，篩分機5與酸洗池6連接。酸洗池6的上方設有若干個噴淋頭，噴淋頭與酸溶液儲罐連接。上述製備系統對應的一種鋅基軟釺焊料的製備方法，包括步驟：(1)將鋅塊加入坩堝電阻爐1中，加熱至450℃，保溫10分鐘，使其完全融化，使鋅液表面隔絕空氣；(2)升溫至620℃，加入鋁塊和磷化錫，攪拌45分鐘；(3)轉移至電弧爐2熔煉，得到合金鑄錠，然後利用切削機3進行切削，再在高能球磨機4中進行研磨，篩分和酸洗處理，即得；其中，鋅塊、鋁塊和磷化錫的質量比為1：0.2：0.2。酸洗處理步驟所使用的酸溶液是由質量比為1：2：92的HF、HNO3和H2O組成的。實施例4：如圖1所示，一種鋅基軟釺焊料的製備系統，包括依次連接的坩堝電阻爐1、電弧爐2、切削機3和高能球磨機4；高能球磨機4與篩分機5連接，篩分機5與酸洗池6連接。酸洗池6的上方設有若干個噴淋頭，噴淋頭與酸溶液儲罐連接。上述製備系統對應的一種鋅基軟釺焊料的製備方法，包括步驟：(1)將鋅塊加入坩堝電阻爐1中，加熱至470℃，保溫8分鐘，使其完全融化，使鋅液表面隔絕空氣；(2)升溫至660℃，加入鋁塊和磷化錫，攪拌30分鐘；(3)轉移至電弧爐2熔煉，得到合金鑄錠，然後利用切削機3進行切削，再在高能球磨機4中進行研磨，篩分和酸洗處理，即得；其中，鋅塊、鋁塊和磷化錫的質量比為1：0.3：0.1。酸洗處理步驟所使用的酸溶液是由質量比為1：3：78的HF、HNO3和H2O組成的。實施例5：如圖1所示，一種鋅基軟釺焊料的製備系統，包括依次連接的坩堝電阻爐1、電弧爐2、切削機3和高能球磨機4；高能球磨機4與篩分機5連接，篩分機5與酸洗池6連接。酸洗池6的上方設有若干個噴淋頭，噴淋頭與酸溶液儲罐連接。上述製備系統對應的一種鋅基軟釺焊料的製備方法，包括步驟：(1)將鋅塊加入坩堝電阻爐1中，加熱至460℃，保溫9分鐘，使其完全融化，使鋅液表面隔絕空氣；(2)升溫至650℃，加入鋁塊和磷化錫，攪拌40分鐘；(3)轉移至電弧爐2熔煉，得到合金鑄錠，然後利用切削機3進行切削，再在高能球磨機4中進行研磨，篩分和酸洗處理，即得；其中，鋅塊、鋁塊和磷化錫的質量比為1：0.25：0.15。酸洗處理步驟所使用的酸溶液是由質量比為1：2.5：85的HF、HNO3和H2O組成的。試驗例將實施例1～5所得釺焊料在真空釺焊爐中進行釺料的焊接工藝試驗，測試在基體金屬(鋅)上的潤溼、鋪展性能(熔化後焊料的鋪展面積，潤溼角)，對基體有無融蝕，在1000～1200℃真空條件下的蒸汽壓，結果見表1。表1.焊接工藝試驗結果鋪展面積(mm2)潤溼角(°)蒸汽壓(Pa)有無融蝕實施例1400＜5不高於1×10-5無實施例2405＜5不高於1×10-5無實施例3408＜5不高於1×10-5無實施例4410＜5不高於1×10-5無實施例5418＜5不高於1×10-5無從表1可以看出，本發明的鋅基軟釺焊料，潤溼、鋪展性能良好，流動性好，填縫能力強，對基體無融蝕。本發明的釺焊料蒸汽壓低，能在可靠陰性環境中使用。對實施例1～5所得釺焊料的固相線溫度和液相線溫度進行了檢測，結果見表2。表2.固相線溫度和液相線溫度數據固相線溫度(℃)液相線溫度(℃)實施例1182.3330.8實施例2182.2330.8實施例3181.2329.5實施例4181.2329.4實施例5180.1328.1由表2可知，本發明的釺焊料熔點低，使用時不會對周圍的鍍鋅層造成破壞。上述雖然結合附圖對本發明的具體實施方式進行了描述，但並非對本發明保護範圍的限制，在本發明的技術方案的基礎上，本領域技術人員不需要付出創造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發明的保護範圍以內。當前第1頁1 2 3