一种金属颗粒增强型药芯焊丝及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及药芯焊丝，尤其是涉及一种金属颗粒增强型药芯铝焊丝。
【背景技术】
[0002]焊料被广泛应用于电子电器等连接材料中，焊料是用于填加到焊缝、堆焊层和钎缝中的金属合金材料的总称。包括焊丝、焊条、钎料等。
[0003]钎焊作为一项精密的连接技术，钎焊时具有母材变形量小，尺寸精度高，接头光滑美观、气密性好等优点，是铝合金连接以及铝铜异种金属之间连接的重要方法。钎焊时焊件之间是依靠融化的钎料通过润湿作用及毛细作用填满接头间隙，并与母材相互扩散，凝固后连接起来，因此焊缝的质量在很大程度上取决于钎料。
[0004]药芯焊丝由薄壁钢管和其内部填充的混合粉末构成。药芯焊丝的制造工艺涉及各种粉末的混合，以及随后将混合粉末填加到具有一定形状的金属外皮中，随后拉拔到最终尺寸及卷绕。药芯中合金或金属粉末的组成、配比、均匀性以及填充率对药芯焊丝的工艺性能、使用性能等有重要影响。药芯焊丝，特别是金属粉芯焊丝所用药粉均采用混合均匀的合金或金属粉末作为药粉。专利号CN102430871B、CN101219508A、CN101378873B、CN103612032A、CN103612026A、CN103521943A 及 EP1997579A1 均提出一种药芯铝焊丝，焊丝外层金属皮为不同成分的铝合金，药芯成分由钎剂组成，如氟化物或氟铝酸盐，没有体现药芯焊丝的灵活性;CN202963800U公开了一种金属颗粒增强药芯铝焊丝，焊丝外层金属皮为铝硅合金，芯部药粉由不同的合金粉组成，用于较薄铝合金焊接，但是合金粉的制作工艺复杂，制作过程容易掺杂杂质，同时，这种合金粉也缺乏灵活性，无法根据需要添加元素。
【发明内容】
[0005]本发明目的在于克服现有技术的中的不足，提供一种金属颗粒增强型药芯焊丝及其制备方法，既能增强焊缝强度且加工时不易断。
[0006]为了实现上述目的，本发明的技术方案如下:
一种金属颗粒增强型药芯焊丝，包括外皮和填充在所述外皮内的填充金属颗粒，所述填充金属颗粒的化学成分为:S1:3.5-4.0%、Cr:0.02-0.l%、N1:2.0-2.5%、Ca:2.0-2.5%、Mo:2.5-3.0%、Cu:2.0-2.5%、Co:0.05-1.0%、W:1.5-2.0%、Zr:2.0-2.5%、Be:3.0-3.5%、B:1.0-1.5%，余量为Fe及其它不可避免的夹杂。
[0007]作为优选，其中:S1: 3.9%、Cr: 0.05%、N1: 2.3%、Ca: 2.2%、Mo: 2.6%、Cu: 2.2.%、Co:0.07%、W: 1.8%、Zr: 2.3%、Be: 3.2%、B: 1.2%，余量为Fe及其它不可避免的夹杂。
[0008]作为优选，所述填充金属颗粒，由废钢制成。
[0009]作为优选，所述金属颗粒为圆球或椭圆球状，粒径为2.0?3.0mm。
[0010]作为优选，所述外皮由冷乳碳素钢带乳制成型。
[0011]—种制备上述金属颗粒增强型药芯焊丝的方法，包括以下步骤:
一、制备金属颗粒 (1)、废钢的选择:所述废钢的化学成分中C、S、P、0、N，以质量百分比计，必须满足C小于
0.15%、S小于0.035%、P小于0.035%、氧不超过30ppm、氮不超过30ppm的含量；
(2)、根据填充金属颗粒的化学成分添加合金剂；
(3)、将废钢放入感应熔炼炉将其熔化;然后加入造渣剂;待液态熔渣形成后，熔炼10?15分钟；
(4)、将熔炼好的钢水和其表面的熔渣倒入下部设有导流管的保温坩祸中；
(5)、将坩祸中沉于下部的钢水由漏嘴流出，同时开启高压气流的喷嘴喷射流出的钢水，待钢水全部流出后，液态熔渣弃掉，钢水在高压气流的冲击作用下，变为小钢滴，并被快速冷却，落入装有液体冷却介质的收集池中，小钢滴凝固后，即成为金属颗粒；
(6)、取出收集池水中的金属颗粒，用烘箱烘干；
(7)、采用振动筛分设备筛分烘干后的金属颗粒，选取符合要求的金属颗粒；
二、钢带乳制、药粉封装
将冷乳碳素钢带在成型乳机上乳制成型，然后填充混合药粉，并封装，混合药粉的填充率为60%，然后将其乳制成圆管型；
三、精密拉丝、卷绕
在拉丝机上通过硬质合金拉丝模把焊丝的直径逐步拉拔减径加工，使焊丝直径尺寸为Φ1.8 mm，然后卷绕成焊丝盘，即得。
[0012]作为优选，步骤一 (6)中:烘干温度为80?100°C，保温时间为60?80分钟。
[0013]作为优选，步骤二中:将冷乳碳素钢带在成型乳机上乳制成U型。
【具体实施方式】
[0014]—种金属颗粒增强型药芯焊丝，包括外皮和填充在所述外皮内的填充金属颗粒，其中:S1: 3.9%、Cr: 0.05%、Ni: 2.3%、Ca: 2.2%、Mo: 2.6%、Cu: 2.2.%、Co: 0.07%、W: 1.8%、Zr:2.3%、Be: 3.2%、B: 1.2%，余量为Fe及其它不可避免的夹杂。
[0015]所述填充金属颗粒，由废钢制成。
[0016]所述金属颗粒为圆球或椭圆球状，粒径为2.0?3.0mm。
[0017]所述外皮由冷乳碳素钢带乳制成型。
[0018]制备上述金属颗粒增强型药芯焊丝的方法，包括以下步骤:
一、制备金属颗粒
(1)、废钢的选择:所述废钢的化学成分中C、S、P、0、N，以质量百分比计，必须满足C小于
0.15%、S小于0.035%、P小于0.035%、氧不超过30ppm、氮不超过30ppm的含量；
(2)、根据填充金属颗粒的化学成分添加合金剂；
(3)、将废钢放入感应熔炼炉将其熔化;然后加入造渣剂;待液态熔渣形成后，熔炼12分钟；
(4)、将熔炼好的钢水和其表面的熔渣倒入下部设有导流管的保温坩祸中；
(5)、将坩祸中沉于下部的钢水由漏嘴流出，同时开启高压气流的喷嘴喷射流出的钢水，待钢水全部流出后，液态熔渣弃掉，钢水在高压气流的冲击作用下，变为小钢滴，并被快速冷却，落入装有液体冷却介质的收集池中，小钢滴凝固后，即成为金属颗粒；
(6)、取出收集池水中的金属颗粒，用烘箱烘干，烘干温度为90°C，保温时间为70分钟； (7)、采用振动筛分设备筛分烘干后的金属颗粒，选取符合要求的金属颗粒；
二、钢带乳制、药粉封装
将冷乳碳素钢带在成型乳机上乳制成U型，然后填充混合药粉，并封装，混合药粉的填充率为60%，然后将其乳制成圆管型；
三、精密拉丝、卷绕
在拉丝机上通过硬质合金拉丝模把焊丝的直径逐步拉拔减径加工，使焊丝直径尺寸为Φ1.8 mm，然后卷绕成焊丝盘，即得。
[0019]本发明不限于上述实施方式，只要在不超出本发明的范围内，可以采取各种方式实施本发明。
【主权项】
1.一种金属颗粒增强型药芯焊丝，包括外皮和填充在所述外皮内的填充金属颗粒，其特征在于:所述填充金属颗粒的化学成分为:S1:3.5-4.0%、Cr:0.02-0.l%、N1:2.0-2.5%、Ca:2.0-2.5%、Mo:2.5-3.0%、Cu:2.0-2.5%、Co:0.05-1.0%、W:1.5-2.0%、Zr:2.0-2.5%、Be:3.0-3.5%、B: 1.0-1.5%，余量为Fe及其它不可避免的夹杂。2.根据权利要求1所述的一种金属颗粒增强型药芯焊丝，其特征在于，其中:S1: 3.9%、Cr:0.05%、Ni:2.3%、Ca:2.2%、Mo:2.6%、Cu:2.2.%、Co:0.07%、W:1.8%、Zr:2.3%、Be:3.2%、B:1.2%，余量为Fe及其它不可避免的夹杂。3.根据权利要求1和2所述的一种金属颗粒增强型药芯焊丝，其特征在于，所述填充金属颗粒，由废钢制成。4.根据权利要求1和2所述的一种金属颗粒增强型药芯焊丝，其特征在于，所述金属颗粒为圆球或椭圆球状，粒径为2.0?3.0mm。5.根据权利要求1和2所述的一种金属颗粒增强型药芯焊丝，其特征在于，所述外皮由冷乳碳素钢带乳制成型。6.—种制备权利要求1-5之一所述金属颗粒增强型药芯焊丝的方法，其特征在于，包括以下步骤: 一、制备金属颗粒 (1)、废钢的选择:所述废钢的化学成分中C、S、P、0、N，以质量百分比计，必须满足C小于0.15%、S小于0.035%、P小于0.035%、氧不超过30ppm、氮不超过30ppm的含量； (2)、根据填充金属颗粒的化学成分添加合金剂； (3)、将废钢放入感应熔炼炉将其熔化;然后加入造渣剂;待液态熔渣形成后，熔炼10?15分钟； (4)、将熔炼好的钢水和其表面的熔渣倒入下部设有导流管的保温坩祸中； (5)、将坩祸中沉于下部的钢水由漏嘴流出，同时开启高压气流的喷嘴喷射流出的钢水，待钢水全部流出后，液态熔渣弃掉，钢水在高压气流的冲击作用下，变为小钢滴，并被快速冷却，落入装有液体冷却介质的收集池中，小钢滴凝固后，即成为金属颗粒； (6)、取出收集池水中的金属颗粒，用烘箱烘干； (7)、采用振动筛分设备筛分烘干后的金属颗粒，选取符合要求的金属颗粒； 二、钢带乳制、药粉封装 将冷乳碳素钢带在成型乳机上乳制成型，然后填充混合药粉，并封装，混合药粉的填充率为60%，然后将其乳制成圆管型； 三、精密拉丝、卷绕 在拉丝机上通过硬质合金拉丝模把焊丝的直径逐步拉拔减径加工，使焊丝直径尺寸为Φ1.8 mm，然后卷绕成焊丝盘，即得。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤一(6)中:烘干温度为80?100°C，保温时间为60?80分钟。8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤二中:将冷乳碳素钢带在成型乳机上乳制成U型。
【专利摘要】本发明提供一种金属颗粒增强型药芯焊丝，包括外皮和填充在所述外皮内的填充金属颗粒，所述填充金属颗粒的化学成分为：Si：3.5-4.0%、Cr：0.02-0.1%、Ni：2.0-2.5%、Ca：2.0-2.5%、Mo：2.5-3.0%、Cu：2.0-2.5%、Co：0.05-1.0%、W：1.5-2.0%、Zr：2.0-2.5%、Be：3.0-3.5%、B：1.0-1.5%，余量为Fe及其它不可避免的夹杂。本发明的金属颗粒增强型药芯焊丝，既能增强焊缝强度且加工时不易断。
【IPC分类】B23K35/30, B23K35/40
【公开号】CN105479036
【申请号】CN201610000992
【发明人】孙玉博
【申请人】威县亚泰密封件有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2016年1月4日