本发明属于真空钎焊领域,具体涉及一种粘带钎料用粘结剂的制备方法及粘带钎料的制备方法和应用。
背景技术:
1、航空航天领域很多零组件需要采用真空钎焊进行连接,而真空钎焊所用钎料为了降低熔点一般会加入b、si等降熔元素,使得钎料脆性大,多以粉末状供应。使用时为了便于控制粉末用量,同时降低特殊结构如蜂窝零件的装配难度,一般将粉末钎料和粘结剂混合制成粘带钎料加以使用。
2、目前常用的粘带钎料粘结剂以聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、羧甲基纤维素(cmc)等为主要原料,主要存在一下几方面的问题:(1)pmma需用到二氯乙烷、三氯甲烷等溶剂,属于对人体及环境有害物质;(2)cmc高温下降解残渣多,会产生积碳等,对焊缝组织产生不利影响;(3)长时间存放会导致钎料变脆,装配过程中易开裂、破损。
技术实现思路
1、本发明提供一种粘带钎料用粘结剂的制备方法及粘带钎料的制备方法和应用,减少了焊后碳残留量,提高了粘带钎料的保存时间并减少了有毒有害物质的使用。
2、本发明的技术方案如下:
3、一种粘带钎料用粘结剂的制备方法,由重量比为41-63%的聚苯乙烯溶液、32-53%的增韧剂和5-11%的塑化剂制成,将各组分在搅拌器中以25-45r/min的速度搅拌15-25min,使各组分混合均匀。
4、进一步地,所述的粘带钎料用粘结剂的制备方法,所述聚苯乙烯溶液由重量比为70-80%颗粒状聚苯乙烯和20-30%溶剂在搅拌器中以45-55r/min的速度搅拌15-20min制得;所述溶剂为丙酮、乙酸丁酯和或甲苯。
5、进一步地,所述的粘带钎料用粘结剂的制备方法,所述增韧剂由重量比为80-95%的邻苯二甲酸二丁酯和5-20%的乙酸丁酯经过充分搅拌混合制得。
6、进一步地,所述的粘带钎料用粘结剂的制备方法,所述塑化剂由重量比为72-88%的甲基丙烯酸甲酯和12-28%的乙酸丁酯经过充分搅拌混合制得。
7、一种粘带钎料的制备方法,利用上述方法制备的粘结剂,将重量比为86-92%的钎料粉末和8-14%的所述粘结剂充分混合搅拌均匀,得到膏状钎料;然后通过辊轧机将所述膏状钎料轧制、干燥得到粘带钎料。
8、进一步地,所述的粘带钎料的制备方法,所述钎料粉末为镍基钎料粉末、钴基钎料粉末或金基钎料粉末,其粒度为150目-300目。
9、一种粘带钎料的应用,利用上述方法制备的粘带钎料,包括如下步骤:
10、1)取3mm厚的gh4169试板,表面用砂纸打磨干净并用超声波清洗5-10min;
11、2)取1mm厚粘带钎料,剪裁至的圆形,放置于所述试板表面;
12、3)将所述试板放置于真空钎焊炉内,抽真空至8×10-2pa以下,以8-10℃/min的速度加热至450-550℃,保温5-15min,使粘结剂组分充分受热挥发、裂解,产生的气体通过真空泵排出;
13、4)以10-15℃/min的加热速度加热至950℃,保温10-15min,使所述试板整体受热均匀,再以5-8℃/min的速度加热至1100℃,保温5-10min,在此温度下钎料完全熔化在所述试板表面润湿铺展;
14、5)随炉冷却至950℃使钎料凝固,充入氩气、启动风扇快冷至室温,完成焊接过程。
15、本发明的有益效果为:本发明通过改进粘带钎料用粘结剂的成分及配比,减少了焊后碳残留量,提高了粘带钎料的保存时间并减少了有毒有害物质的使用。本发明中的粘带钎料用粘结剂采用易裂解原料制得,其中聚苯乙烯高温加热后残留少,且不需要二氯乙烷等对人体有害溶剂,经过测试,粘结剂可在450-550℃温度下迅速发生挥发、裂解,产生的气体通过真空泵排出,对焊缝不会产生不良影响。其粘结剂制备过程简单、无污染、粘带塑性及韧性适中,可长时间保存,适用于不同条件下零件手工及自动装配。
1.一种粘带钎料用粘结剂的制备方法,其特征在于,由重量比为41-63%的聚苯乙烯溶液、32-53%的增韧剂和5-11%的塑化剂制成,将各组分在搅拌器中以25-45r/min的速度搅拌15-25min,使各组分混合均匀。
2.根据权利要求1所述的粘带钎料用粘结剂的制备方法,其特征在于,所述聚苯乙烯溶液由重量比为70-80%颗粒状聚苯乙烯和20-30%溶剂在搅拌器中以45-55r/min的速度搅拌15-20min制得;所述溶剂为丙酮、乙酸丁酯和或甲苯。
3.根据权利要求1所述的粘带钎料用粘结剂的制备方法,其特征在于,所述增韧剂由重量比为80-95%的邻苯二甲酸二丁酯和5-20%的乙酸丁酯经过充分搅拌混合制得。
4.根据权利要求1所述的粘带钎料用粘结剂的制备方法,其特征在于,所述塑化剂由重量比为72-88%的甲基丙烯酸甲酯和12-28%的乙酸丁酯经过充分搅拌混合制得。
5.一种粘带钎料的制备方法,其特征在于,利用如权利要求1-4之一所述的方法制备的粘结剂,将重量比为86-92%的钎料粉末和8-14%的所述粘结剂充分混合搅拌均匀,得到膏状钎料;然后通过辊轧机将所述膏状钎料轧制、干燥得到粘带钎料。
6.根据权利要求5所述的粘带钎料的制备方法,其特征在于,所述钎料粉末为镍基钎料粉末、钴基钎料粉末或金基钎料粉末,其粒度为150目-300目。
7.一种粘带钎料的应用,其特征在于,利用如权利要求5-6之一所述的方法制备的粘带钎料,包括如下步骤: