本发明涉及一种焊丝及其制备方法，尤其是一种铝基药芯焊丝及其制备方法。
背景技术：
常规的复合药芯焊丝的制备工艺包括以下过程：混合氟化物钎剂粉末的制造、水雾化钎料粉末的制造、粉末混合压制坯料、烧结、压制挤丝、拉丝或辊轧加工丝材，得到最后所得尺寸的药芯焊丝。
现有技术药芯焊丝的制备过程中，采用水流雾化技术制备铝基合金粉末，氧含量高，由于其中的细粉因为氧含量高要筛除，回炉重熔、或丢弃，粗粉烘烤耗费大量电力，成本高、质量差。焊丝的制备过程中还要采用真空烧结，真空烧结存在占用时间长、取出烧结坯料困难、设备复杂、投资大等问题，不利于批量生产。最后的挤压工艺采用了挤出5毫米的粗丝，再进行多道次的辊轧或拉丝，使5毫米的粗丝减径到使用尺寸的细丝(2毫米)，这对前面的烧结工序要求更高、时间成几倍增加，而且钎剂的添加量受到很大限制，钎剂含量低，实用范围小，这是因为当钎剂含量高时，铝基药芯焊丝脆性大，无法采用拉拔工艺。
技术实现要素：
基于此，本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种工艺简单、钎料粉末质量好、钎剂含量高的铝基药芯焊丝及其制备方法。
为实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：一种铝基药芯焊丝的制备方法，所述方法包括以下步骤:
(1)钎料的制备：铝基合金经熔炼、净化处理后，熔化，得到熔化液；熔化液经惰性气体冲击下落，冷却、收集、筛分，得到钎料；
(2)钎剂的制备：将氢氧化铝加入到氢氟酸中，再加入氢氧化钾，进行共沉淀，将共沉淀所得产物烘干、粉碎、筛分，得到钎剂；
(3)将步骤(1)所得钎料和步骤(2)所得钎剂混合均匀后进行压制，得到压坯，将压坯进行加温、变速挤压，得到所述铝基药芯焊丝。
优选地，所述步骤(1)中，铝基合金为铝硅合金。
优选地，所述步骤(1)中的熔炼包括加覆盖剂和精炼剂进行精炼的过程。精炼剂起除气作用；覆盖剂作用是隔绝空气和铝液，以免空气进入铝液或与之发生反应。
优选地，所述步骤(1)中的净化处理包括除气、过滤。
优选地，所述步骤(1)中，惰性气体为氩气，惰性气体可以回收循环使用。
优选地，所述步骤(1)中，筛分时，将直径0.26mm以上的粉体筛去。本申请人发现，当钎料粉末直径在0.26mm以下时，粉末质量更好，利用率更高，更便于后续与钎剂的均匀混合及挤压成型，同时也能保证所制备得出焊丝的质量。
常规工艺水雾化方法制备钎料过程中，约有15-20％的细粉要筛除，而本发明惰性气流雾化方法制备钎料，惰性气流为一种保护气流，避免原来水雾化钎料合金粉末被氧化，避免了烘烤消耗能源、细粉不能用的问题，材料利用率高，所制备得到的钎料氧含量低，质量好。
优选地，所述步骤(2)中，氢氧化铝为无定形氢氧化铝。本发明将无定形氢氧化铝加入到氢氟酸中，和氢氧化钾共沉淀生成钎剂，克服了以往直接采用氟化物混合工艺，配比不准、熔点不准、偏高，钎剂质量差的缺点，本发明所制备得到的钎剂为无腐蚀钎剂，钎剂质量好，配比准确，熔点为560℃，而常规工艺采用氟化钾与氟化铝混合加热熔结，易出现局部配比不准，熔点偏高现象、影响钎焊质量。
优选地，所述步骤(3)中钎料和钎剂混合的重量比为58：42～84:16。本发明钎剂含量高，克服了以往由于要采用拉拔工序而钎剂含量低、实用范围小的限制，大大扩大了焊丝的应用范围。本发明申请人经过大量尝试，发现在上述重量比范围内的钎料和钎剂的混合，能最大限度的保证钎剂含量和焊丝质量的统一。
优选地，所述步骤(3)中的压制压力为160～260MPa。
更优选地，所述步骤(3)中的压制的压力为210Mpa。
优选地，所述步骤(3)中的加温过程为：把压制好的压坯放入加热炉管内加温，用氮气置换出压坯及炉管中的空气；所述加热炉管的管身与盖用橡胶密封圈水冷密封。
优选地，所述步骤(3)中，变速挤压过程包括：在挤压出丝前，采用增速挤压程序，挤压出丝后采取减速挤压；更优选地，所述减速挤压为微减速挤压。挤压出丝前，采用增速挤压程序，使压坯塑化，方便挤出。出丝后采取微减速挤压，避免过热变暗，影响质量。常规工艺采用恒速挤压，容易爆坯、闷车、质量差，影响正常挤压工艺进行。优选地，所述步骤(3)中的挤压温度为300～460℃，挤压出的焊丝直径为1.2～3.6mm。
更优选地，所述步骤(3)中的挤压温度为360℃，挤压出的铝基药芯焊丝直径为1.6mm。
本发明把烧结工序、挤丝工序、后续拉拔或辊轧等多道工序合并为一个挤丝一体化工序，省略了挤丝工序前的烧结、后续拉拔及辊轧工序，直接挤出使用规格的焊丝，简化工艺，节省能源，只需采用常规铝材挤压设备，大幅减少投资成本。
同时，本发明还提供一种上述铝基药芯焊丝的制备工艺制备得到的铝基药芯焊丝；所制备得到的铝基药芯焊丝钎剂含量高、质量好。
相对于现有技术，本发明的有益效果为：
(1)本发明采用惰性气流雾化制备钎料合金粉末，氧含量低于300ppm，(原来工艺采用水雾化，氧含量>700ppm),钎料粉末质量好，不需用烘烤工序，节约能源，细粉可用，因此粉末利用率高。
(2)本发明把烧结工序、挤丝工序、后续拉拔或辊轧等多道工序合并为一个挤丝一体化工序，省略了挤丝工序前的烧结、后续拉拔及辊轧等工序，直接挤出使用规格的焊丝，简化工艺，节省能源，只需采用常规铝材挤压设备，省略了真空烧结设备、及拉拔或辊轧等专业设备，大幅减少投资成本，而且由于省略了拉拔等后续加工工序，可以大幅提高钎剂比例，扩大应用范围；
(3)本发明采用化学沉淀工艺制备钎剂，钎剂无腐蚀、原料配比准确，熔点准确，质量好。
具体实施方式
为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
本发明铝基药芯焊丝的制备方法的一种实施例，本实施例所述铝基药芯焊丝的制备方法包括如下步骤：
(1)钎料的制备：把配制好的铝硅合金放入熔炼炉中加热熔化、加覆盖剂和精炼剂精炼、除气、过滤，升温到合金熔液熔点200℃以上、熔化好的合金溶液倒入漏包经漏管漏下，高压氩气体经喷嘴冲击熔化液经自然下落冷却后，收集后经筛分，筛去0.26mm以上的粗粉，待用；
(2)无腐蚀钎剂的制造：将无定形的氢氧化铝加入到氢氟酸中，然后和氢氧化钾共沉淀生成所需钎剂，然后烘干、粉碎、筛分；
(3)把上述制得的钎料和钎剂以84:16的比例混合均匀；
(4)把混合好的粉料放入压机模具中，以210MPa的压力压制后，由机构自动顶出；
(5)把压制好的压坯放入特制的加热炉管内加温，用氮气置换出压坯及炉管中的空气，加热炉管的管身与盖是用橡胶密封圈水冷密封的；
(6)把加温的压坯放入T400挤压机内，挤压仓温度为360℃，在挤压出丝前，采用增速挤压程序，挤压出丝后采取减速挤压，挤压出1.6mm的丝材；
(7)矫直、定尺剪裁、包装。
一种由本实施例铝基药芯焊丝的制备方法制备得到的铝基药芯焊丝；该铝基药芯焊丝钎剂含量高，质量好，表面光洁，没有划痕、裂纹、麻点、凹坑。
实施例2
本发明铝基药芯焊丝的制备方法的一种实施例，本实施例所述铝基药芯焊丝的制备方法包括如下步骤：
(1)钎料的制备：把配制好的铝硅合金放入熔炼炉中加热熔化、加覆盖剂和精炼剂精炼、除气、过滤，升温到合金熔液熔点200℃以上、熔化好的合金溶液倒入漏包经漏管漏下，高压氩气体经喷嘴冲击熔化液经自然下落冷却后，收集后经筛分，筛去0.26mm以上的粗粉，待用；
(2)无腐蚀钎剂的制造：将无定形的氢氧化铝加入到氢氟酸中，然后和氢氧化钾共沉淀生成所需钎剂，然后烘干、粉碎、筛分；
(3)把上述制得的钎料和钎剂以67:33的比例混合均匀；
(4)把混合好的粉料放入压机模具中，以210MPa的压力压制后，由机构自动顶出；
(5)把压制好的压坯放入特制的加热炉管内加温，用氮气置换出压坯及炉管中的空气，加热炉管的管身与盖是用橡胶密封圈水冷密封的；
(6)把加温的压坯放入T400挤压机内，挤压仓温度为360℃，在挤压出丝前，采用增速挤压程序，挤压出丝后采取减速挤压，挤压出1.6mm的丝材；
(7)矫直、定尺剪裁、包装。
一种由本实施例铝基药芯焊丝的制备方法制备得到的铝基药芯焊丝；该铝基药芯焊丝钎剂含量高，质量好，表面光洁，没有划痕、裂纹、麻点、凹坑。
实施例3
本发明铝基药芯焊丝的制备方法的一种实施例，本实施例所述铝基药芯焊丝的制备方法包括如下步骤：
(1)钎料的制备：把配制好的铝硅合金放入熔炼炉中加热熔化、加覆盖剂和精炼剂精炼、除气、过滤，升温到合金熔液熔点200℃以上、熔化好的合金溶液倒入漏包经漏管漏下，高压氩气体经喷嘴冲击熔化液经自然下落冷却后，收集后经筛分，筛去0.26mm以上的粗粉，待用；
(2)无腐蚀钎剂的制造：将无定形的氢氧化铝加入到氢氟酸中，然后和氢氧化钾共沉淀生成所需钎剂，然后烘干、粉碎、筛分；
(3)把上述制得的钎料和钎剂以58:42的比例混合均匀；
(4)把混合好的粉料放入压机模具中，以160MPa的压力压制后，由机构自动顶出；
(5)把压制好的压坯放入特制的加热炉管内加温，用氮气置换出压坯及炉管中的空气，加热炉管的管身与盖是用橡胶密封圈水冷密封的；
(6)把加温的压坯放入T400挤压机内，挤压仓温度为300℃，在挤压出丝前，采用增速挤压程序，挤压出丝后采取减速挤压，挤压出1.2mm的丝材；
(7)矫直、定尺剪裁、包装。
一种由本实施例铝基药芯焊丝的制备方法制备得到的铝基药芯焊丝；该铝基药芯焊丝钎剂含量高，质量好，表面光洁，没有划痕、裂纹、麻点、凹坑。
实施例4
本发明铝基药芯焊丝的制备方法的一种实施例，本实施例所述铝基药芯焊丝的制备方法包括如下步骤：
(1)钎料的制备：把配制好的铝硅合金放入熔炼炉中加热熔化、加覆盖剂和精炼剂精炼、除气、过滤，升温到合金熔液熔点200℃以上、熔化好的合金溶液倒入漏包经漏管漏下，高压氩气体经喷嘴冲击熔化液经自然下落冷却后，收集后经筛分，筛去0.26mm以上的粗粉，待用；
(2)无腐蚀钎剂的制造：将无定形的氢氧化铝加入到氢氟酸中，然后和氢氧化钾共沉淀生成所需钎剂，然后烘干、粉碎、筛分；
(3)把上述制得的钎料和钎剂以70:30的比例混合均匀；
(4)把混合好的粉料放入压机模具中，以260MPa的压力压制后，由机构自动顶出；
(5)把压制好的压坯放入特制的加热炉管内加温，用氮气置换出压坯及炉管中的空气，加热炉管的管身与盖是用橡胶密封圈水冷密封的；
(6)把加温的压坯放入T400挤压机内，挤压仓温度为460℃，在挤压出丝前，采用增速挤压程序，挤压出丝后采取减速挤压，挤压出3.6mm的丝材；
(7)矫直、定尺剪裁、包装。
一种由本实施例铝基药芯焊丝的制备方法制备得到的铝基药芯焊丝；该铝基药芯焊丝钎剂含量高，质量好，表面光洁，没有划痕、裂纹、麻点、凹坑。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。