[实用新型]一种自蔓延焊接坩埚

说明书

本实用新型公开了一种自蔓延焊接坩埚，包括一端开口的腔型容器，所述腔型容器的非开口端设有供融化焊剂流出的通孔管，所述通孔管上放置有用于承载焊剂的挡片，所述挡片能被熔融的焊剂高温熔化，所述腔型容器的腔壁内设有用于加热的电阻丝。所述腔型容器外壁设有保温外壳。该坩埚用于自蔓延焊接，与一般自蔓延焊接所用坩埚不同，将发热电阻丝内置于坩埚中以同时实现承载焊粉，利用自蔓延反应自动焊接以及自动加热的功能。该坩埚可应用于自蔓延焊接，保证了加热的均匀性、持续性和可靠性，消除环境温度对焊接产生的影响，提高焊接质量和设备的便携性并降低成本。

技术领域

本实用新型属于材料加工及制造领域。具体涉及一种自蔓延焊接坩埚。

背景技术

每当冬至，中国以北的大部分地区室外温度将大幅降低。例如内蒙古的冬季漫长而寒冷，多数地区冷季长达5个月到半年之久。其中1月份最冷，月平均气温从南向北由零下10℃递减到零下32摄氏度。包头吉泰稀土铝业、通顺铝业等北方铝厂在这种恶劣的环境下进行室外焊接会严重影响铝母线的焊接质量。铝母线主要应用于电力行业，电力铝母线作为发电系统一部分，起着汇集、分配和传送电能的作用。其质量直接影响到能耗和生产效益。优质的电力铝母线焊接接口能很大程度地降低系统的电压降，从而大大节省能源消耗的费用。因此电力铝母线的焊接质量直接影响发电的效果和效率。然而，过低的室外温度会极大影响铝母线的焊接质量。因为在低温环境中，焊剂燃烧合成反应产生的热量快速向周围空气中散失，焊接热效率低，焊接热量少，熔池温度低，出现未焊透、未熔合、焊缝短、焊道成形差等现象。同时也由于环境温度低，熔池冷却速度快，液态熔池存在时间短，结晶凝固快，使非金属成分和气体没有足够的时间从液态合金中上浮和溢出，渣液、气液分离不完全，形成夹渣、气孔等缺陷。此外，铝及铝合金具有线胀系数大特点，因此在焊接时易产生裂纹。基于这些问题，很多工程规定在恶劣环境下一律不允许室外焊接，这种做法会极大延误工期。另一方面，冬季是供电系统故障的多发期，为了尽快解决供电问题，室外焊接修复是必要的。

自蔓延是一种通过放热反应实现自动焊接的一种工艺，其具有操作简单、升降温速度快，夹杂少，焊接效果好，成本低的优点。更重要的是，自蔓延焊接也是罕见的一种以坩埚为主要焊接设备的技术，因此对坩埚的设计进行改进可有效提升自蔓延焊接的质量。

正是由于本实用新型所述坩埚是用于自蔓延焊接技术的，因此坩埚的设计以及工作环境与普通坩埚有所区别。以目前所查阅的资料来看，大部分坩埚的设计以及改进都是基于普通坩埚而考量的。而相比于外加设备，直接改进坩埚能更安全有效提升低温环境下的焊接质量。例如专利CN205245785U设计了一种具备加热功能的坩埚，但由于其结构是基于普通坩埚而设计的，无法应用于自蔓延焊接。专利CN103350285A采用自蔓延焊接技术进行焊接，通过外加设备对坩埚及母材进行预热，但其无法保证加热的持续性以及受热的均匀性，可能导致安全隐患，且外加设备会降低室外焊接的便携性和成本。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于设计一种应用于自蔓延焊接技术且可以防止环境温度对焊接质量产生影响的一体化坩埚。

基于以上目的，本实用新型所采取的技术方案是：

一种自蔓延焊接坩埚，包括一端开口的腔型容器，其特征在于：所述腔型容器的非开口端设有供融化焊剂流出的通孔管，所述腔型容器内的通孔管上放置有用于承载焊剂的挡片，所述挡片能被熔融的焊剂高温熔化，所述腔型容器的腔壁内设有用于加热的电阻丝。

作为优选，所述腔型容器外壁设有保温外壳。

作为优选，所述的腔型容器为石墨坩埚，直径大小为0.6±0.2m。

作为优选，所述的腔型容器为漏斗型坩埚。

作为优选，所述电阻丝的材料为铬铝系列合金。

作为优选，所述电阻丝的总功率为2000～3500W。

本实用新型具有以下优点：