本發明涉及一種釬焊料，具體涉及一種鋅-銀-磷化硼體系的釬焊料的制備系統及方法。屬于有色金屬材料加工
技術領域：
。
背景技術：
：鋅是鋼鐵構件最為常用的保護涂層，其具有良好的耐蝕性能和對鋼的陰極保護作用，因此在鋼結構防腐領域經常采用熱鍍鋅。熱鍍鋅具有工藝簡單和價格低廉等特點，被廣泛應用于涉及鋼結構防腐的各個領域。但是，在熱鍍鋅過程中不可避免的會出現漏鍍的情況，另外，在產品的運輸和安裝過程中也會因為磕碰導致鍍鋅層的脫落。按照GB/T13912-2002的相關規定，可以采用熱噴涂鋅、涂覆富鋅涂料以及融敷鋅合金(鋅基焊料)的方法對鍍鋅層進行修復。所采用的鋅基焊料有嚴格的要求，首先焊料熔點應當低于400℃，否則會對周圍的鍍鋅層造成破壞；其次，焊料中應當有盡可能多的鋅，以保證對基材的陰極保護作用。但遺憾的是，目前市場上的焊料很難滿足以上要求。技術實現要素：本發明的目的是為克服上述現有技術的不足，提供一種鋅-銀-磷化硼體系的釬焊料的制備系統。本發明還提供了上述制備系統對應的一種鋅-銀-磷化硼體系的釬焊料的制備方法。為實現上述目的，本發明采用下述技術方案：一種鋅-銀-磷化硼體系的釬焊料的制備系統，包括依次連接的混料機、冷等靜壓機、脫蠟燒結一體爐、等離子旋轉電極霧化設備和粉碎設備。優選的，所述制備系統還包括三個燒氫爐，它們分別連接至混料機的進料口。優選的，所述脫蠟燒結一體爐與真空電子束熔煉機連接，真空電子束熔煉機與等離子旋轉電極霧化處理設備連接。優選的，所述粉碎設備為氣流磨。上述制備系統對應的一種鋅-銀-磷化硼體系的釬焊料的制備方法，包括步驟：(1)將鋅粉、銀粉和磷化硼混合均勻，得混合粉末；(2)通過冷等靜壓機對步驟(1)所得的混合粉末壓制成型，并在氫氣氣氛保護下脫蠟、燒結，得到預制棒；(3)用等離子旋轉電極霧化工藝制粉，得到粗粉；(4)對粗粉進行氣流磨破碎，得到高純細粉；其中，鋅粉、銀粉和磷化硼的質量比為1：0.2～0.3：0.1～0.2。優選的，步驟(1)中的鋅粉、銀粉和磷化硼的粒徑均不大于10μm。優選的，步驟(1)中的鋅粉、銀粉和磷化硼混合之前分別進行燒氫除雜處理。進一步優選的，燒氫除雜處理的溫度為1000～1100℃。優選的，步驟(2)中，冷等靜壓機的工作壓力是300～320MPa，脫蠟溫度是700～800℃，燒結溫度是1300～1400℃，氫氣流速為70～90mL/min。優選的，步驟(2)所得的預制棒經真空電子束熔煉后再進行等離子旋轉電極霧化處理。進一步優選的，真空電子束熔煉時設備內部的真空度不高于5×10-4Pa。優選的，步驟(3)中等離子旋轉電極霧化工藝條件為：惰性氣體保護下，電流1300～1700A，電極轉速13000～17000r/min。優選的，步驟(4)中氣流磨的工作條件是：在惰性氣體保護下，氣流速度為50～80m/s。本發明的有益效果：本發明的釬焊料為鋅-銀-磷化硼體系，以鋅為主體，保證了釬焊料中的鋅含量，增加了銀和磷化硼，其中的磷與銀重新形成共晶，所得釬焊料的熔點相對下降，降至400℃以下。經測試，本發明的釬焊料，潤濕、鋪展性能良好，流動性好，填縫能力強，對基體無融蝕。本發明的釬焊料蒸汽壓低，能在可靠陰性環境中使用。本發明的釬焊料熔點低，使用時不會對周圍的鍍鋅層造成破壞。附圖說明圖1是本發明的制備系統結構示意圖；其中，1為混料機，2為冷等靜壓機，3為脫蠟燒結一體爐，4為真空電子束熔煉機，5為等離子旋轉電極霧化處理設備，6為氣流磨。具體實施方式下面結合附圖和實施例對本發明進行進一步的闡述，應該說明的是，下述說明僅是為了解釋本發明，并不對其內容進行限定。實施例1：如圖1所示，一種鋅基釬焊料的制備系統，包括依次連接的混料機1、冷等靜壓機2、脫蠟燒結一體爐3、等離子旋轉電極霧化設備5和氣流磨6。所述制備系統還包括三個燒氫爐7，它們分別連接至混料機1的進料口。脫蠟燒結一體爐3與真空電子束熔煉機4連接，真空電子束熔煉機4與等離子旋轉電極霧化處理設備5連接。上述制備系統對應的一種鋅-銀-磷化硼體系的釬焊料的制備方法，包括步驟：(1)將鋅粉、銀粉和磷化硼混合均勻，得混合粉末；(2)通過冷等靜壓機2對步驟(1)所得的混合粉末壓制成型，并在氫氣氣氛保護下脫蠟、燒結，得到預制棒；(3)用等離子旋轉電極霧化工藝制粉，得到粗粉；(4)對粗粉進行氣流磨破碎，得到高純細粉；其中，鋅粉、銀粉和磷化硼的質量比為1：0.2：0.1。步驟(1)中的鋅粉、銀粉和磷化硼的粒徑均不大于10μm。鋅粉、銀粉和磷化硼混合之前分別進行燒氫除雜處理，燒氫除雜處理的溫度為1000℃。步驟(2)中，冷等靜壓機2的工作壓力是300MPa，脫蠟溫度是700℃，燒結溫度是1300℃，氫氣流速為70mL/min；所得的預制棒經真空電子束熔煉后再進行等離子旋轉電極霧化處理，真空電子束熔煉時設備內部的真空度不高于5×10-4Pa。步驟(3)中等離子旋轉電極霧化工藝條件為：惰性氣體保護下，電流1300A，電極轉速13000r/min。步驟(4)中氣流磨6的工作條件是：在惰性氣體保護下，氣流速度為50m/s。實施例2：如圖1所示，一種鋅基釬焊料的制備系統，包括依次連接的混料機1、冷等靜壓機2、脫蠟燒結一體爐3、等離子旋轉電極霧化設備5和氣流磨6。所述制備系統還包括三個燒氫爐7，它們分別連接至混料機1的進料口。脫蠟燒結一體爐3與真空電子束熔煉機4連接，真空電子束熔煉機4與等離子旋轉電極霧化處理設備5連接。上述制備系統對應的一種鋅-銀-磷化硼體系的釬焊料的制備方法，包括步驟：(1)將鋅粉、銀粉和磷化硼混合均勻，得混合粉末；(2)通過冷等靜壓機2對步驟(1)所得的混合粉末壓制成型，并在氫氣氣氛保護下脫蠟、燒結，得到預制棒；(3)用等離子旋轉電極霧化工藝制粉，得到粗粉；(4)對粗粉進行氣流磨破碎，得到高純細粉；其中，鋅粉、銀粉和磷化硼的質量比為1：0.3：0.2。步驟(1)中的鋅粉、銀粉和磷化硼的粒徑均不大于10μm。鋅粉、銀粉和磷化硼混合之前分別進行燒氫除雜處理，燒氫除雜處理的溫度為1100℃。步驟(2)中，冷等靜壓機2的工作壓力是320MPa，脫蠟溫度是800℃，燒結溫度是1400℃，氫氣流速為90mL/min；所得的預制棒經真空電子束熔煉后再進行等離子旋轉電極霧化處理，真空電子束熔煉時設備內部的真空度不高于5×10-4Pa。步驟(3)中等離子旋轉電極霧化工藝條件為：惰性氣體保護下，電流1700A，電極轉速17000r/min。步驟(4)中氣流磨6的工作條件是：在惰性氣體保護下，氣流速度為80m/s。實施例3：如圖1所示，一種鋅基釬焊料的制備系統，包括依次連接的混料機1、冷等靜壓機2、脫蠟燒結一體爐3、等離子旋轉電極霧化設備5和氣流磨6。所述制備系統還包括三個燒氫爐7，它們分別連接至混料機1的進料口。脫蠟燒結一體爐3與真空電子束熔煉機4連接，真空電子束熔煉機4與等離子旋轉電極霧化處理設備5連接。上述制備系統對應的一種鋅-銀-磷化硼體系的釬焊料的制備方法，包括步驟：(1)將鋅粉、銀粉和磷化硼混合均勻，得混合粉末；(2)通過冷等靜壓機2對步驟(1)所得的混合粉末壓制成型，并在氫氣氣氛保護下脫蠟、燒結，得到預制棒；(3)用等離子旋轉電極霧化工藝制粉，得到粗粉；(4)對粗粉進行氣流磨破碎，得到高純細粉；其中，鋅粉、銀粉和磷化硼的質量比為1：0.2：0.2。步驟(1)中的鋅粉、銀粉和磷化硼的粒徑均不大于10μm。鋅粉、銀粉和磷化硼混合之前分別進行燒氫除雜處理，燒氫除雜處理的溫度為1000℃。步驟(2)中，冷等靜壓機2的工作壓力是320MPa，脫蠟溫度是700℃，燒結溫度是1400℃，氫氣流速為70mL/min；所得的預制棒經真空電子束熔煉后再進行等離子旋轉電極霧化處理，真空電子束熔煉時設備內部的真空度不高于5×10-4Pa。步驟(3)中等離子旋轉電極霧化工藝條件為：惰性氣體保護下，電流1700A，電極轉速13000r/min。步驟(4)中氣流磨6的工作條件是：在惰性氣體保護下，氣流速度為80m/s。實施例4：如圖1所示，一種鋅基釬焊料的制備系統，包括依次連接的混料機1、冷等靜壓機2、脫蠟燒結一體爐3、等離子旋轉電極霧化設備5和氣流磨6。所述制備系統還包括三個燒氫爐7，它們分別連接至混料機1的進料口。脫蠟燒結一體爐3與真空電子束熔煉機4連接，真空電子束熔煉機4與等離子旋轉電極霧化處理設備5連接。上述制備系統對應的一種鋅-銀-磷化硼體系的釬焊料的制備方法，包括步驟：(1)將鋅粉、銀粉和磷化硼混合均勻，得混合粉末；(2)通過冷等靜壓機2對步驟(1)所得的混合粉末壓制成型，并在氫氣氣氛保護下脫蠟、燒結，得到預制棒；(3)用等離子旋轉電極霧化工藝制粉，得到粗粉；(4)對粗粉進行氣流磨破碎，得到高純細粉；其中，鋅粉、銀粉和磷化硼的質量比為1：0.3：0.1。步驟(1)中的鋅粉、銀粉和磷化硼的粒徑均不大于10μm。鋅粉、銀粉和磷化硼混合之前分別進行燒氫除雜處理，燒氫除雜處理的溫度為1100℃。步驟(2)中，冷等靜壓機2的工作壓力是300MPa，脫蠟溫度是800℃，燒結溫度是1300℃，氫氣流速為90mL/min；所得的預制棒經真空電子束熔煉后再進行等離子旋轉電極霧化處理，真空電子束熔煉時設備內部的真空度不高于5×10-4Pa。步驟(3)中等離子旋轉電極霧化工藝條件為：惰性氣體保護下，電流1300A，電極轉速17000r/min。步驟(4)中氣流磨6的工作條件是：在惰性氣體保護下，氣流速度為50m/s。實施例5：如圖1所示，一種鋅基釬焊料的制備系統，包括依次連接的混料機1、冷等靜壓機2、脫蠟燒結一體爐3、等離子旋轉電極霧化設備5和氣流磨6。所述制備系統還包括三個燒氫爐7，它們分別連接至混料機1的進料口。脫蠟燒結一體爐3與真空電子束熔煉機4連接，真空電子束熔煉機4與等離子旋轉電極霧化處理設備5連接。上述制備系統對應的一種鋅-銀-磷化硼體系的釬焊料的制備方法，包括步驟：(1)將鋅粉、銀粉和磷化硼混合均勻，得混合粉末；(2)通過冷等靜壓機2對步驟(1)所得的混合粉末壓制成型，并在氫氣氣氛保護下脫蠟、燒結，得到預制棒；(3)用等離子旋轉電極霧化工藝制粉，得到粗粉；(4)對粗粉進行氣流磨破碎，得到高純細粉；其中，鋅粉、銀粉和磷化硼的質量比為1：0.25：0.15。步驟(1)中的鋅粉、銀粉和磷化硼的粒徑均不大于10μm。鋅粉、銀粉和磷化硼混合之前分別進行燒氫除雜處理，燒氫除雜處理的溫度為1050℃。步驟(2)中，冷等靜壓機2的工作壓力是310MPa，脫蠟溫度是750℃，燒結溫度是1350℃，氫氣流速為80mL/min；所得的預制棒經真空電子束熔煉后再進行等離子旋轉電極霧化處理，真空電子束熔煉時設備內部的真空度不高于5×10-4Pa。步驟(3)中等離子旋轉電極霧化工藝條件為：惰性氣體保護下，電流1500A，電極轉速15000r/min。步驟(4)中氣流磨6的工作條件是：在惰性氣體保護下，氣流速度為65m/s。試驗例將實施例1～5所得釬焊料在真空釬焊爐中進行釬料的焊接工藝試驗，測試在基體金屬(鋅)上的潤濕、鋪展性能(熔化后焊料的鋪展面積，潤濕角)，對基體有無融蝕，在1000～1200℃真空條件下的蒸汽壓，結果見表1。表1.焊接工藝試驗結果鋪展面積(mm2)潤濕角(°)蒸汽壓(Pa)有無融蝕實施例1405＜5不高于1×10-5無實施例2408＜5不高于1×10-5無實施例3410＜5不高于1×10-5無實施例4410＜5不高于1×10-5無實施例5417＜5不高于1×10-5無從表1可以看出，本發明的釬焊料，潤濕、鋪展性能良好，流動性好，填縫能力強，對基體無融蝕。本發明的釬焊料蒸汽壓低，能在可靠陰性環境中使用。對實施例1～5所得釬焊料的固相線溫度和液相線溫度進行了檢測，結果見表2。表2.固相線溫度和液相線溫度數據固相線溫度(℃)液相線溫度(℃)實施例1181.2320.9實施例2181.1320.8實施例3180.5319.1實施例4180.8319.1實施例5180.2318.5由表2可知，本發明的釬焊料熔點低，使用時不會對周圍的鍍鋅層造成破壞。上述雖然結合附圖對本發明的具體實施方式進行了描述，但并非對本發明保護范圍的限制，在本發明的技術方案的基礎上，本領域技術人員不需要付出創造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發明的保護范圍以內。當前第1頁1 2 3