[发明专利]一种焊剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于稀有难熔金属焊接材料领域，涉及一种焊剂及其制备方法。

背景技术

焊接工艺是一种以加热方式接合金属或其他热塑性材料如塑料的制造工艺及技术。不同的焊接方法有不同的焊接工艺和焊接材料。焊接材料主要根据被焊工件的材质、化学成分，焊件结构类型，焊接性能要求来确定。

焊接时形成的连接两个被连接体的接缝称为焊缝（或接口）。接口的两侧在焊接时会受到焊接热作用，而发生组织和性能变化，这一区域被称为热影响区。焊接时因工件材料、焊接材料、焊接电流等不同，焊后在焊缝和热影响区可能产生过热、脆化、淬硬或软化现象，也使焊件性能下降，恶化焊接性。这就需要调整焊接条件，焊前对焊件接口处预热、焊时保温和焊后热处理可以改善焊件的焊接质量。

钨电极在实际使用过程中，由于需要夹持，电极棒后端常会有3~5cm利用不到，造成材料的极大浪费和使用成本的增加。因此可以将钨电极棒末端3~5cm换成其他廉价材料，如Cr-W-Mo-V合金钢，将大大降低钨电极的加工和使用成本，节省大量钨资源和稀土资源。但采用什么样的焊接材料和焊接工艺才能即可以将钨电极与Cr-W-Mo-V合金钢在高温下进行完整的焊接，又能保证接口的高强度及焊件的良好性能，是目前急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种焊剂。

本发明的另一目的在于提供一种焊剂的制备方法。

本发明所采取的技术方案是：

一种焊剂，由以下质量份数的原料组成：25~30份W，43~55份Mo，8~10份Ni，8~10份Co，3~5份Fe，1~2份Ti、V、Ru、Re中的至少一种，1.25~12.5份聚乙二醇PEG400，12~96份乙醇，1~10份消泡剂。

进一步的，上述消泡剂选自乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚和聚氧丙烯中的一种。

进一步的，上述原料W的粒径为20~800 μm，Mo的粒径为10~500 μm，Ni、Co、Fe、Ti、V、Ru、Re的粒径独立为10~400 μm。

一种焊剂的制备方法，包括以下步骤：

1）称取以下质量份数的原料粉末，25~30份W，43~55份Mo，8~10份Ni，8~10份Co，3~5份Fe，1~2份Ti、V、Ru、Re中的至少一种，混匀；

2）球磨：在球磨罐中加入混匀的原料和乙醇，在氩气气氛下以100~300r/min研磨30~50h，将研磨后的粉末进行干燥；

3）将干燥后的粉末中加入1.25~12.5份聚乙二醇PEG400和12~96份乙醇，以50~100r/min转速进行球磨15~30 min，在球磨至8～12min时加入消泡剂；混合均匀后取出料浆，即可。

进一步的，上述步骤2）中乙醇体积与原料粉末重量和的比为（0.4～1.2）mL：1g。

进一步的，上述步骤2）中所述干燥为在红外灯照射下进行干燥。

进一步的，上述红外灯的功率为100~500W。

进一步的，上述干燥的时间为5~10min。

本发明的有益效果是：

1）本发明焊剂的原料配方独特，廉价易得，制备方法简便易行快速。

2）本发明焊剂特别适用于合金钢与钨电极之间的焊接，增加了与两边材料成分的同质性，增大了冶金结合界面强度，保证了钨电极在工作时的耐久性；焊接后的钨电极较常规钨电极，既降低了成本又能保持原有焊接性能，如接口强度高，良好的起弧性能，电弧的静特性好，具有抗高温蠕变性能和抗烧蚀性能等，能够在各种工况下替代常规钨电极。

附图说明

图1为推力计测定焊接接口部位力学强度的示意图；

图2为焊接后钨电极零场发射电流密度随温度变化曲线； 

图3 为焊接后钨电极的电弧静特性曲线。

具体实施方式

实施例1： 

1）按表1的配比称取各原料粉末共250g，混匀；

表1 焊剂的原料配方

2）球磨：在球磨罐中加入上述混匀的原料、乙醇100~300ml、硬质合金球0.25~2.5kg，在氩气气氛下以100~300r/min研磨30~50h，将研磨后的粉末在功率为100~500W红外灯下进行干燥5~10min；