[发明专利]一种焊剂分层式焊笔

说明书

本发明提供一种焊剂分层式焊笔，包括药管，连接在药管一端的夹持端和笔筒，其特征在于：所述药管内填装焊剂，药管底部端头设有点火头，点火头与药管内焊剂之间设有引燃段，药管顶部通过夹持端密封，所述药管内部为双层管结构，分别为内层药管和外层药管，内层药管装填造渣剂、合成剂，外层药管装填高热剂和少量内层药管内焊剂材料。本发明采用焊剂分层式药管结构，将造渣剂、合金剂与高热剂分离，使反应平稳可靠；同时在以高热剂为主的外层药管中加入少量的造渣剂和合金剂，保证铝热反应的连续进行；造渣剂主要集中于内层药管，降低了对反应热量的吸收，对熔池起到更好的保护作用；合金剂集中于内层药管，更便于调正焊缝中的微量合金成分。

技术领域

本发明属于焊接技术领域，涉及一种焊笔，尤其是一种适用于钢、铜等金属材料焊接的焊剂分层式焊笔。

背景技术

焊接技术是工业、民用机械及军事装备制造、抢修及应急维修安装的重要手段之一，但是目前普遍采用的焊条电弧焊需要能输出千瓦以上功率的电源和沉重的电焊机，气焊则需要储存氧气和乙炔气体的高压专用设备，牵连工程大，且操作者需受过专门的训练。这极大地限制着在停电、野外、雨雪天气等特殊情况下应急焊修任务机动、灵活、高效的展开。另外，在高空、地下、水下等能源不方便供应的极端条件下，这些传统的应急维修方法也无法施展。同时，在水气管道、采暖管网和工程电缆的紧急维修中，也迫切需要便捷的应急焊接方法原位快速恢复或部分恢复使用功能；在地震，火灾等的抢险救灾，消防破拆中，也迫切需要一种无需外界能源和设备，使用方便的切割工具。因此，亟需开发一种无须大量外界能源和大型设备、使用方便、操作简单、高效、节能的新型焊接技术和焊接材料来弥补传统焊接技术的不足。

针对上述焊接要求，专利200810227057.X提出了一种手工热剂焊条，专利201210391069.2提出一种无电焊接型焊条，专利201110126018.2公布了一种便携式焊笔，专利201210159201.7公布了一种简易无电焊笔，专利201521118973.1公开了一种自引火便携式焊笔，上述专利均基于自蔓延反应设计，其焊接材料和方法虽能够满足特定条件下的焊接需求，但重点都在焊剂的配方和点火结构上，对于药管的结构研究很少。焊剂包含高热剂、造渣剂和合金剂等，经机械混合后填充至药管中。反应时，混合在焊剂中的造渣剂会增加反应的剧烈程度，吸收大量的热量，降低焊接的热输入；同时含量较少的造渣剂分散于高热剂中，其保护效果被削弱。因此有必要设计一种高效、反应平稳可靠、保护效果好的焊剂分层式焊笔。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明为解决现有技术中存在的问题采用的技术方案如下：

一种焊剂分层式焊笔，包括药管，连接在药管一端的夹持端和笔筒，其特征在于：所述药管内填装焊剂，药管底部端头设有点火头，点火头与药管内焊剂之间设有引燃段，药管顶部通过夹持端密封，所述药管内部为双层管结构，分别为内层药管和外层药管，内层药管装填造渣剂、合成剂，外层药管装填高热剂和少量内层药管内焊剂材料。

所述内层药管内填充的造渣剂、合成剂的成分为：CaF₂粉20％～50wt.％，CaSO₄粉25％～50wt.％，硼砂5％～20wt.％，锰铁粉5％～20wt.％，镍铁粉10％～30wt.％。

锰铁粉中Mn的含量为88wt.％，Fe的含量为10wt.％，其余为杂质；镍铁粉中Ni的含量为55wt.％，Fe的含量为43wt.％，其余为杂质

所述外层药管内填充88％～90wt.％的高热剂和10％～12wt.％的内层药管内焊剂材料，高热剂成分为CuO粉75％～85wt.％，Al粉15％～25wt.％。

所述CuO粉为工业铜屑，氧化率为70～80％。

以上所有原料颗粒度均在150～200目之间。

所述内层药管为铝管或纸管材质，外层药管为纸管材质。

所述内层药管直径为外层药管直径的20％～40％。