一種用于鋁合金車體氣保焊的焊劑及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種用于鋁合金車體氣保焊的焊劑及其制備方法，按Nocolok（KAlF4+K3AlF6共晶）95%+CsF5%的配比量，稱取Nocolok（KAlF4+K3AlF6共晶）和CsF干粉并以粉末攪拌機進行攪拌均勻，然后按焊劑總重量的20-30%稱取分子量為200的聚乙二醇作為載體，將聚乙二醇與焊劑調和成糊狀，粘稠度以符合噴涂或涂刷為宜，以塑料罐進行包裝，本發明的作用是既去除了氧化膜又保護了母材及熔池金屬，不被二次氧化，大大降低了弧焊時輸入的能量，減少了母材的翹曲變形、減少了金屬的飛濺和發塵量，同時促進了金屬的焊合作用，提高焊接質量。
【專利說明】一種用于鋁合金車體氣保焊的焊劑及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于鋁合金氣體保護電弧焊焊接材料【技術領域】，具體涉及一種用于鋁合金車體氣保焊的焊劑及其制備方法。
【背景技術】
[0002]焊劑是在焊接時，能夠熔化并形成熔渣和氣體，對熔化金屬起保護和冶金處理作用的一種物質，焊劑的定義很廣泛，包括熔鹽、有機物、活性氣體、金屬蒸汽等。
[0003]傳統的鋁合金電弧焊是依靠電弧來擊碎鋁合金表面氧化膜的，這項技術存在很多負面作用。由于氧化膜熔點很高，Al2O3的熔點2050°C，MgO的熔點2825°C，高于母材本身的熔點接近5倍，且結構致密，不導電、阻礙金屬間的融合；氧化膜還含有大量水分，被電弧分解后，氫氣被吸附到熔池的熔態金屬中，熔態金屬冷卻凝固后氫氣析出形成了氣泡?；『笗r電弧需要對母材輸入大量的熱量才能擊碎氧化膜，完成焊接過程。但是過多的熱量輸入，首先造成了母材結構尺寸形狀翹曲變形超差，焊接結構組裝配合困難，材料越薄的覆蓋件，翹曲越嚴重，甚至矯正無效，造成產品報廢，為減少變形和防止過熱電弧燒穿，通常要對母材進行工藝性加厚；二是被電弧擊碎的氧化膜碎片并沒有熔化消失掉，而是攪合到熔池金屬中，冷卻后成為焊縫金屬中的夾渣。由于氧化膜不與金屬結合，它本身就是一條微裂紋。在冷卻過程中受熱應力的作用，微裂紋進一步擴展成為宏觀的焊縫裂紋。特別是焊接電弧的穩定還得依賴熔池金屬中存在的氧化膜碎片，這使焊縫金屬中存在氧化物夾雜具有必然性；三是原來存在于氧化膜中的水分子被電弧電解后，大量氫氣被吸附到熔池金屬中并以氧化膜為氣泡形核的界面迅速聚合成氫氣泡從而形成氣孔。四是由于焊接電弧過多的熱量輸入，導致了焊縫鄰近熱影響區的范圍更大，影響程度更深，造成焊縫熱影響區強度過低，只有母材自身強度的60%-70%，熱處理強化的鋁合金強度降低更多，在工藝設計時為了保持工件的承載力不得不對母材進行工藝性加厚。五是由于輸入熱量過多，金屬蒸發和發塵量增大，出現環保等問題。
[0004]焊料與母材的焊合能力與焊料的本性固然有很大關系，但焊劑的作用也非常重要。鋁合金焊接性能由母材、焊料和焊劑共同決定。

【發明內容】

[0005]本發明提供一種用于鋁合金車體氣保焊的焊劑及其制備方法，本發明提供了一種焊接工藝優異、焊縫性能穩定良好的焊劑，只需低熱量輸入就能實現高強度車體鋁合金MIG氣保焊連接。
[0006]實現本發明目的的技術方案是:
一種用于鋁合金車體氣保焊的焊劑，所述焊劑主要化學成分的重量份=Noco1k(KA1F4+K3A1F6共晶)95份+CsF5份，焊劑粉末混合后由分子量為200-400的聚乙二醇(HO(CH2CH2O)nHI作為載體調和成糊狀，載體聚乙二醇的重量為糊狀焊劑總重量的20-30%，其中Nocolok和CsF的狀態為300?800目的粉末混合物。[0007]—種用于鋁合金車體氣保焊的焊劑的制備方法包括以下步驟:
按 Nocolok (KA1F4+K3A1F6 共晶)95%+CsF5% 的配比量，稱取 Nocolok (KA1F4+K3A1F6 共晶)和CsF干粉并以粉末攪拌機進行攪拌均勻，然后按混合焊劑總重量的20-30%稱取分子量為200-400的聚乙二醇作為載體，將聚乙二醇與焊劑調和成糊狀，粘稠度以符合噴涂或涂刷為宜，以塑料罐進行包裝密封。
[0008]本發明的優點是:
一種用于鋁合金車體氣保焊的焊劑化學成分為=Noco1k (K3A1F6+KA1F4共晶)95%+CsF5%,把焊劑粘附到焊縫上的載體是聚乙二醇{HO (CH2CH2O)nH,其配比量為混合焊劑總重量的20-30%。上述混合的各種物質中，K3AlF6單獨存在的熔點是995°C，KAlF4單獨存在時的熔點為572°C，但兩者形成共晶物時的熔點是558°C。其中只有KAlF4S加去膜反應，在去膜過程中數量被消耗減少；K3A1F6化學性質相對穩定，不參加去膜反應，去膜過程中數量逐步增加，保持焊劑在母材表面的流動性，對母材及熔池金屬起保護作用。KAlF4能同時去除從氧化膜釋放出來的水分，避免其分解物H2被吸入熔池金屬中。化學反應式為:2KA1F4+3H20=2KF+A1203+6HF ? 反應所生成的Al2O3成為粉末狀熔渣漂浮在熔池金屬表面，冷卻后最終成為焊渣。
[0009]CsF的熔點682°C，活性大，主要以化學的機制與鋁、鎂氧化膜反應，起到去膜作用。
[0010]8CsF+Al203+Mg0=4Cs20+2AlF3+MgF2 ；
CsF+2AlF3+Mg=CsMgAlF6+AlF0
[0011 ] CsMgAlF6性能相對穩定，在母材及熔池金屬表面起保護作用。由于焊劑的作用，既去除了氧化膜又保護了母材及熔池金屬，不被二次氧化，大大減少了金屬的飛濺。同時促進了金屬的焊合作用，提高焊接質量。
【具體實施方式】
[0012]下面通過實施例對本發明作進一步的闡述，但不因此而限定本發明的保護范圍。
[0013]實施例1:
一種用于鋁合金車體氣保焊的焊劑，主要化學成分重量百分比=Noco1k (KA1F4+K3A1F6共晶)95%+CsF5%，焊劑粉末混合后由分子量為200-400的聚乙二醇{HO(CH2CH2O)NH}作為載體調和成糊狀，載體聚乙二醇的重量為糊狀焊劑總重量的20%，其中Nocolok和CsF的狀態為300目的粉末混合物。
[0014]一種用于鋁合金車體氣保焊的焊劑的制備方法包括以下步驟:
按 Nocolok (KA1F4+K3A1F6 共晶)95%+CsF5%，的配比量，稱取 Nocolok (KA1F4+K3A1F6 共晶)和CsF干粉并以粉末攪拌機進行攪拌均勻，然后按焊劑總重量的25%稱取分子量為200的聚乙二醇作為載體，將聚乙二醇與焊劑調和成糊狀，粘稠度以符合噴涂或涂刷為宜，以塑料罐進行包裝，即得成品。
[0015]實施例2:—種用于鋁合金車體氣保焊的焊劑，主要化學成分重量百分比:Nocolok (KA1F4+K3A1F6共晶)95%+CsF5%，焊劑粉末混合后由分子量為200-400的聚乙二醇{HO (CH2CH2O)nH}作為載體調和成糊狀，載體聚乙二醇的重量為糊狀焊劑總重量的30%，其中Nocolok和CsF的狀態為400目的粉末混合物。[0016]一種用于鋁合金車體氣保焊的焊劑的制備方法包括以下步驟:
按 Nocolok (KA1F4+K3A1F6 共晶)95%+CsF5%,的配比量，稱取 Nocolok (KA1F4+K3A1F6共晶)和CsF干粉并以粉末攪拌機進行攪拌均勻，然后按焊劑總重量的25%稱取分子量為200-400的聚乙二醇作為載體，將聚乙二醇與焊劑調和成糊狀，粘稠度以符合噴涂或涂刷為宜，以密封罐進行包裝，
實施例3:
一種用于鋁合金車體氣保焊的焊劑，主要化學成分重量百分比=Noco1k (KA1F4+K3A1F6共晶)95%+CsF5%，焊劑粉末混合后由分子量為200-400的聚乙二醇{HO(CH2CH2O)NH}作為載體調和成糊狀，載體聚乙二醇的重量為糊狀焊劑總重量的25%，其中Nocolok和CsF的狀態為800目的粉末混合物。
[0017]一種用于鋁合金車體氣保焊的焊劑的制備方法包括以下步驟:
按 Nocolok (KA1F4+K3A1F6 共晶)95%+CsF5%，的配比量，稱取 Nocolok (KA1F4+K3A1F6 共晶)和CsF干粉并以粉末攪拌機進行攪拌均勻，然后按焊劑總重量的25%稱取分子量為200的聚乙二醇作為載體，將聚乙二醇與焊劑調和成糊狀，粘稠度以符合噴涂或涂刷為宜，以塑料罐進行包裝，即得成品。
【權利要求】
1.一種用于鋁合金車體氣保焊的焊劑，其特征是:所述焊劑的化學成分的重量份為:Nocolok95份+CsF5份，混合后以分子量為200-400的聚乙二醇作為載體，調和成糊狀的焊齊U，所述載體聚乙二醇的重量為糊狀的焊劑總重量的20-30%。
2.根據權利要求1所述的焊劑，其特征是所述Nocolok和CsF的狀態為300?800目的粉末混合物。
3.一種用于鋁合金車體氣保焊的焊劑的制備方法，其特征是:具體包括如下步驟:按Nocolok95份+CsF5份的配比量，稱取Nocolok和CsF干粉，并以粉末攪拌機進行攪拌均勻，然后按焊劑總重量的20-30%稱取分子量為200的聚乙二醇作為載體，將聚乙二醇與焊劑調和成糊狀，以密封罐進行包裝。
【文檔編號】B23K9/16GK103447714SQ201310353030
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年8月14日 優先權日:2013年8月14日
【發明者】陽家盛 申請人:桂林市慶通有色金屬工藝材料開發有限公司