焊条制备方法、焊条制备装置及焊条制备装置的使用方法与流程

专利检索2022-05-10  19



1.本技术涉及钎焊条制备技术领域,尤其是涉及一种焊条制备方法、焊条制备装置及焊条制备装置的使用方法。


背景技术:

2.目前,钎焊技术在机械、电机、仪表、无线电等部门都得到了广泛的应用,钎焊条作为钎焊技术的关键材料,钎焊条的结构和性能对钎焊质量起到至关重要的作用。
3.常用的钎焊条有实心钎焊条、药芯钎焊条、药皮钎焊条,但这三种焊条均存在一定的问题,第一种:实心钎焊条焊接时,钎焊条粘钎剂或预先涂覆钎剂的操作,增加了焊前工序和操作时间,不易控制钎剂的用量,造成焊接工艺复杂、生产效率低、钎剂存在用量不足或浪费钎剂的现象,易产生缺陷,钎焊质量非常依赖操作员的水平。
4.第二种:药芯钎焊条是钎料合金包覆钎剂的结构,这种结构解决了实心钎焊条焊接时钎剂用量难控制的难题,减少的焊前工序和操作时间。但是,药芯钎料的加工性能受其成分制约,而且加工制备工艺流程复杂(药芯钎料制备方法:将钎料经多道次轧制成带状,再轧成u型槽,加入钎剂,最后经过多道次孔型的轧制合口成o型管状的药芯钎料,然后经拉拔减径制备成药芯钎料)。
5.药皮钎焊条是钎剂包覆钎料合金的结构,这种结构的钎焊条仍存在加工制备工艺流程复杂、生产效率低的问题。(药皮钎料制备方法:钎料原料经冶炼、浇铸、挤压以及拉拔得到条状钎料芯,钎料芯经过去油污、去氧化物、钝化、烘干后待用;将药皮原料混合后制成药皮溶液后待用;将药皮溶液压涂到钎料芯外部,烘干得到药皮钎焊条)。
6.无论是药芯钎焊条还是药皮钎焊条,其生产工艺复杂,效率低,而且在结构上,钎剂和钎料合金是呈同心圆设置,导致钎剂在空间上分布不均匀,造成钎焊过程中,去除氧化膜不充分,焊接质量差。


技术实现要素:

7.本技术的目的在于提供一种焊条制备方法、焊条制备装置及焊条制备装置的使用方法,在一定程度上解决了现有技术中存在的药芯钎焊条以及药皮钎焊条的生产工艺均复杂,而且钎剂和钎料合金在空间上分布不均匀,造成钎焊过程中,钎剂和钎料合金协同作用不强,去除氧化膜不充分,焊接质量差的技术问题。
8.本技术提供了一种焊条制备方法,包括如下步骤:
9.将钎剂粉与钎料粉混合均匀以形成待挤压混合粉;
10.将所述待挤压混合粉通过挤压,以形成钎焊条。
11.在上述技术方案中,进一步地,所述钎剂与所述钎料粉的质量比的范围为1:9~3:7。
12.在上述任一技术方案中,进一步地,所述钎料粉包括如下质量百分比的组分:cu:40%~64%、zn:32.2%~58.8%、sn:1%~3%、ni:0.2%~0.8%;或者
13.所述钎料粉包括如下质量百分比的组分:cu:32%~40%、zn:25%~33%、ag:43%~23%。
14.本技术提供了一种焊条制备装置,包括:冲压机构、输送机构以及成型模具;其中,所述冲压机构以及所述输送机构均设置于所述成型模具的上方;
15.所述成型模具形成有弯折状的且贯穿所述成型模具的两端的成型腔,所述输送机构用于向所述成型模具的成型腔内输送待挤压混合粉,所述冲压机构用于对置于所述成型腔内的所述待挤压混合粉挤压,以形成焊条。
16.在上述技术方案中,进一步地,所述成型腔包括顺次相连通的第一成型腔、第二成型腔以及第三成型腔,所述第一成型腔沿着所述冲压机构的高度方向延伸,所述第二成型腔以及所述第三成型腔均沿着垂直于所述冲压机构的高度方向延伸。
17.在上述任一技术方案中,进一步地,所述成型模具包括第一成型模具、第二成型模具以及第三成型模具;其中,所述第三成型模具形成有沿其高度方向延伸的第一安装腔,所述第一成型模具设置于所述第一安装腔内,所述第一成型模具形成有沿其高度方向延伸的所述第一成型腔;
18.所述第一成型模具的侧壁还形成有连通所述第一成型腔以及外部的第二安装腔,所述第二成型模具设置于所述第二安装腔内;所述第二成型模具还形成有沿所述第二安装腔的长度方向延伸的所述第二成型腔;
19.所述第三成型模具的侧壁还形成有连通所述第二成型腔以及所述第三成型模具外部的所述第三成型腔。
20.在上述任一技术方案中,进一步地,所述第一成型腔、所述第二成型腔以及所述第三成型腔的横截面尺寸顺次减小;或者
21.所述第二成型腔以及所述第三成型腔的横截面尺寸均小于所述第一成型腔的横截面尺寸,且所述第二成型腔的横截面尺寸小于所述第三成型腔的横截面尺寸。
22.在上述任一技术方案中,进一步地,所述成型腔包括顺次相连通的第一成型腔、第二成型腔以及第三成型腔,其中所述第一成型腔与所述第二成型腔沿着垂直于所述冲压机构的高度方向相平行设置,所述第二成型腔分别与所述第一成型腔以及所述第三成型腔形成角度。
23.在上述任一技术方案中,进一步地,所述成型模具的侧部设置有与所述成型模具的端面相平齐的封堵构件;
24.所述输送机构包括支撑构件、储料构件、第一传动构件、第二传动构件以及弹性构件;其中,所述储料构件与所述支撑构件通过所述弹性构件相连接,且所述弹性构件沿着垂直于所述冲压机构的高度方向设置;
25.所述第一传动构件与所述冲压机构的冲压构件相连接,所述第一传动构件能够跟随所述冲压构件沿着所述冲压机构的高度方向往复运动;
26.所述第二传动构件与所述储料构件相连接,且所述第二传动构件与所述第一传动构件沿着与所述冲压机构的高度方向形成锐角的方向滑动连接。
27.本技术还提供了一种焊条制备装置的使用方法,应用于上述技术方案所述的焊条制备装置,因而,具有该焊条制备装置的全部有益技术效果,在此,不再赘述。
28.在上述技术方案中,进一步地,所述焊条制备装置的使用方法包括如下步骤:
29.将混合好的所述待挤压混合粉置于所述输送机构的储料构件内;
30.启动冲压机构,当所述冲压构件带动所述第一传动构件沿着所述冲压机构的高度方向向上运动到第一极限位置时,所述储料构件的出口端位于所述成型腔的上方,从而将所述待挤压混合粉加入所述成型腔内;
31.所述冲压构件带动所述第一传动构件沿着所述冲压机构的高度方向向下运动到第二极限位置时,所述冲压机构的冲压构件对置于所述成型腔内的物料冲压以形成焊条,且,所述储料构件的出口端被所述封堵构件所封堵住。
32.与现有技术相比,本技术的有益效果为:
33.本技术提供的焊条制备方法,采用挤压法,能够连续快速生产钎焊条,生产效率高,钎剂与钎料混合均匀,钎焊时两者协同作用强,焊接效率高,而且由于钎剂在空间上分布均匀,在钎焊过程中,去除氧化膜充分,焊接质量好。
34.本技术提供的焊条制备装置所生产出的生产出的钎焊条,由于钎剂与钎料混合均匀,钎焊时两者协同作用强,焊接效率高,而且由于钎剂在空间上分布均匀,在钎焊过程中,去除氧化膜充分,焊接质量好。
35.本技术提供的焊条制备装置的使用方法中,投料和冲压有序地交替进行,实现了连续生产,生产效率高,而且常温便可制备,有效避免了高温挤压带来的晶粒粗大,氧化等问题,此外,大的挤压力使粉体孔隙致密,大的剪切变形量可以充分细化晶粒。
附图说明
36.为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本技术的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
37.图1为本技术实施例提供的焊条制备装置的结构示意图;
38.图2为本技术实施例提供的成型模具的结构示意图;
39.图3为本技术实施例提供的成型模具的又一结构示意图;
40.图4为本技术实施例提供的第一成型模具的结构示意图;
41.图5为本技术实施例提供的第三成型模具的结构示意图;
42.图6为本技术实施例提供的成型腔的又一结构示意图。
43.附图标记:
[0044]1‑
冲压机构,11

冲压构件,2

输送机构,21

支撑构件,22

弹性构件,23

储料构件,24

第二传动构件,25

第一传动构件,3

成型模具,31

第一成型模具,311

第一成型腔,32

第二成型模具,321

第二成型腔,33

第三成型模具,331

第三成型腔,332

第一安装腔,4

封堵构件。
具体实施方式
[0045]
下面将结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。
[0046]
通常在此处附图中描述和显示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置
来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围,而是仅仅表示本技术的选定实施例。
[0047]
基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
[0048]
在本技术的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本技术和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本技术的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0049]
在本技术的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0050]
下面参照图1至图6描述根据本技术一些实施例所述的焊条制备方法、焊条制备装置及焊条制备装置的使用方法。
[0051]
实施例一
[0052]
本技术的实施例提供了一种焊条制备方法,包括如下步骤:
[0053]
将钎剂粉与钎料粉混合均匀以形成待挤压混合粉;
[0054]
将待挤压混合粉通过挤压形成钎焊条(通过这种方式挤压能够细化晶粒)。
[0055]
可见,采用挤压法,能够连续快速生产钎焊条,生产效率高,钎剂与钎料混合均匀,钎焊时两者协同作用强,焊接效率高,而且由于钎剂在空间上分布均匀,在钎焊过程中,去除氧化膜充分,焊接质量好。
[0056]
此外,挤压法制备钎焊条,常温便可制备,有效避免了高温挤压带来的晶粒粗大,氧化等问题,而且大的挤压力使粉体孔隙致密,大的剪切变形量可以充分细化晶粒。
[0057]
其中,优选地,钎剂粉与钎料粉的质量比的范围为1:9~3:7。
[0058]
其中,优选地,钎剂粉与钎料粉的配比采用下述两种:
[0059]
第一种、钎料粉包括如下质量百分比的组分:cu:40%~64%、zn:32.2%~58.8%、sn:1%~3%、ni:0.2%~0.8%。进一步,优选地,钎料粉包括如下质量百分比的组分:cu:58%、zn:40.4%、sn:1%、ni:0.6%;
[0060]
钎剂粉包括硼砂和硼酸,硼砂和硼酸的质量比为1:(2.8~3.2),进一步,优选地,硼砂和硼酸的质量比为1:3。
[0061]
利用上述钎料粉和钎剂粉按照质量比为(9:1)

(8:2),能够生产出一种铜基钎焊条。
[0062]
第二种、钎料粉包括如下质量百分比的组分:cu:32%~40%、zn:25%~33%、ag:43%~23%。进一步,优选地,钎料粉包括如下质量百分比的组分:cu:32%、zn:24%、ag:44%。
[0063]
钎剂粉包括如下质量百分比的组分:氟化钾:42%、氟硼酸钾:23%以及硼酸:35%。
[0064]
且其中,优选地,钎料粉的粒度为200目~350目,钎剂粉的粒度为100目~200目,当然,不仅限于此,还可根据实际需要设置。
[0065]
且其中,优选地,钎料粉的粒度为200目~350目,钎剂粉的粒度为100目~200目,当然,不仅限于此,还可根据实际需要设置。
[0066]
利用上述钎料粉和钎剂粉按照质量比为(9:1)

(8:2),能够生产出一种银基钎焊条。
[0067]
可见,通过形成不同种类的钎焊条,以满足不同的焊接需求。
[0068]
综上,基于以上的详细阐述,采用相同成分的焊料通过上述挤压工艺制备与传统工艺制备的药芯钎料进行焊接,从而得到了下述表格一内的数据如下(1号、3号采用的是传统挤压制备药芯钎料;2号、4号采用的是本工艺制备钎焊条):
[0069]
表一、药芯钎料与本工艺制备焊条焊接接头性能对比
[0070][0071][0072]
从上述表格中可以看出,采用本工艺生产出的焊料,较传统药芯钎料而言,本工艺制备的焊料焊接后的接头强度优于药芯钎料。
[0073]
实施例二
[0074]
本技术的实施例还提供一种焊条制备装置,基于上述实施例所述的焊条制备方法,因而,具有该方法的全部有益技术效果。
[0075]
参见图1所示,本技术的实施例提供了一种焊条制备装置,包括:冲压机构1、输送机构2以及成型模具3;
[0076]
其中,冲压机构1以及输送机构2均设置于成型模具3的上方;
[0077]
成型模具3形成有直角形的成型腔,输送机构2用于向成型模具3的成型腔内输送待挤压混合粉,冲压机构1用于对置于成型腔内的待挤压混合粉挤压以形成焊条。具体地,利用本焊条制备装置制备钎焊条的过程如下:
[0078]
首先利用输送机构2将待挤压混合粉投入成型模具3的成型腔内,而后利用冲压机构1施加压力,挤压成型钎焊条。
[0079]
上述过程简单,而且能够实现连续生产,生产效率高,而且常温便可制备钎焊条,有效避免了高温挤压带来的晶粒粗大,氧化等问题,而且大的挤压力使粉体孔隙致密,大的剪切变形量可以充分细化晶粒。
[0080]
此外,利用本装置生产出的钎焊条,由于钎剂与钎料混合均匀,钎焊时两者协同作
用强,焊接效率高,而且由于钎剂在空间上分布均匀,在钎焊过程中,去除氧化膜充分,焊接质量好。
[0081]
在该实施例中,优选地,如图2至图5所示,成型模具3包括第一成型模具31、第二成型模具32以及第三成型模具33;其中,第三成型模具33形成有沿其高度方向延伸的第一安装腔332,第一成型模具31设置于第一安装腔332内,第一成型模具31形成有沿其高度方向延伸的第一成型腔311,也即第一成型腔311沿着所述冲压机构1的高度方向延伸;
[0082]
第一成型模具31的侧壁还形成有连通第一成型腔311以及外部的第二安装腔,第二成型模具32设置于第二安装腔内;第二成型模具32还形成有沿第二安装腔的长度方向延伸的且与第一成型腔311相连通的第二成型腔321,也即第二成型腔321沿着垂直于冲压机构1的高度方向延伸;
[0083]
第三成型模具33的侧壁还形成有连通第二成型腔321以及第三成型模具33的外部的第三成型腔331,也即第三成型腔331沿着垂直于冲压机构1的高度方向延伸。
[0084]
根据以上描述可知,采用分体式的模具的好处在于,便于加工成型腔,简化制造工艺,此外,更换不同孔径的第三模具,便能方便地做出不同直径的钎焊条,以满足不同的要求。
[0085]
而且注意,在本技术中三个成型模具通过套设装配在一起,其中第一成型模具31也起到固定第二成型模具32的作用,第三成型模具33起到固定第一成型模具31和第二成型模具32的作用,整体装配结构更稳定,不易送松动,从而除却了螺栓的结构,进而避免了螺栓因压力而失效造成的结构装配不稳定的问题。
[0086]
进一步,优选地,如图2所示,第二成型腔321以及第三成型腔331的横截面尺寸均小于第一成型腔311的横截面尺寸,通过变径成型所需尺寸的焊条,其中,第二成型腔321的横截面尺寸小于第三成型腔331的横截面尺寸,采用此结构的好处在于:可以降低挤压力,对设备要求低。
[0087]
当然,不仅限于此,还可采用下述结构:第一成型腔311、第二成型腔321以及第三成型腔331的横截面尺寸顺次减小,也是通过变径成型所需尺寸的焊条,而且此结构跟前一种结构相比:第三个变形孔的尺寸最小,挤压变形次数增多一次,可以提高钎焊条的变形量,使焊条更细,但是对设备要求高,即要求有更大的挤压力。
[0088]
注意,不仅限于本实施例中提及到的直角形的成型腔,还可采用其他结构,例如图6所示的结构,即第二成型腔321分别与第一成型腔311以及第三成型腔331形成钝角。
[0089]
对于上述的两种成型模具3的结构均具有相应的优点,可根据实际需要进行选择。
[0090]
在该实施例中,优选地,如图1所示,成型模具3的侧部设置有与成型模具3的端面相平齐的封堵构件4;
[0091]
冲压机构1为冲压机,能够提供较大的冲压力,当然,不仅限于此,还可根据需要选择冲压设备;
[0092]
输送机构2包括支撑构件21、储料构件23、第一传动构件25、第二传动构件24以及弹性构件22;
[0093]
其中,储料构件23与支撑构件21通过弹性构件22相连接,且弹性构件22沿着垂直于冲压机构1的高度方向设置;
[0094]
第一传动构件25与冲压机构1的冲压构件11也即冲头相连接,第一传动构件25能
够跟随冲压构件11沿着冲压机构1的高度方向做往复运动;
[0095]
第二传动构件24与储料构件23相连接,且第二传动构件24与第一传动构件25沿着与冲压机构1的高度方向形成锐角的方向滑动连接。
[0096]
结合上述的详细结构,本焊条制备装置的使用方法如下:
[0097]
步骤100、将混合好的待挤压混合粉置于输送机构2的储料构件23内;
[0098]
步骤200、启动冲压机构1,当冲压构件11带动第一传动构件25沿着冲压机构1的高度方向向上运动到第一极限位置时,储料构件23的出口端位于成型腔的上方,从而将待挤压混合粉加入成型腔内;
[0099]
冲压构件11带动第一传动构件25沿着冲压机构1的高度方向向下运动到第二极限位置时,冲压机构1的冲压构件11对置于成型腔内的物料冲压以形成焊条,且与此同时,储料构件23的出口端被封堵构件4所封堵住。
[0100]
可见,投料和冲压有序地交替进行,为实现连续的挤压生产钎焊条奠定了基础。
[0101]
注意,输送机构2的结构不仅限于上述,还可采用如下的结构:即输送机构2不借助于冲压机构1的动力源,其自身配备有动力源,具体结构如下:
[0102]
所述输送机构2包括支撑构件21以及设置于所述支撑构件21的驱动机构和储料构件23;其中,所述驱动机构用于驱动所述储料构件23沿着垂直于冲压机构1的高度方向往复运动,以使其能够为所述成型模具3的成型腔输送物料;
[0103]
驱动机构包括驱动电机以及相连接的丝杠机构,驱动电机通过丝杠机构驱动储料构件23,即将驱动电机的旋转输出转换为储料构件23的直线运动。
[0104]
实施例三
[0105]
本技术的实施例还提供一种焊条制备装置的使用方法,具体应用于上述实施例所述的焊条制备装置,因而,具有该焊条制备装置的全部有益技术效果,在此,不再赘述。
[0106]
参见图1所示,本技术的实施例提供了焊条制备装置的使用方法包括如下步骤:
[0107]
将混合好的待挤压混合粉置于输送机构2的储料构件23内;
[0108]
启动冲压机构1,当冲压构件11带动第一传动构件25沿着冲压机构1的高度方向向上运动到第一极限位置时,储料构件23的出口端位于成型腔的上方,从而将待挤压混合粉加入成型腔内;
[0109]
冲压构件11带动第一传动构件25沿着冲压机构1的高度方向向下运动到第二极限位置时,冲压机构1的冲压构件11对置于成型腔内的物料冲压以形成焊条,且与此同时,储料构件23的出口端被封堵构件4所封堵住。
[0110]
根据以上描述可知,投料和冲压有序地交替进行,实现了连续生产,生产效率高,而且常温便可制备,有效避免了高温挤压带来的晶粒粗大,氧化等问题,此外,大的挤压力使粉体孔隙致密,大的剪切变形量可以充分细化晶粒。
[0111]
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围。
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