本发明涉及一种钎焊保护剂,尤其涉及一种铠装热电偶高温硬钎焊保护剂及其制备方法。
背景技术:
在传感器类产品中存在着大量的套管与铠装偶、铠装偶与铠装偶、铠装偶与安装座连接固定的结构,这些连接处一般采用钎焊进行连接,焊缝不仅需要强度和密封性,还需能够在高温环境下长期服役,根据传感器种类的不同,焊缝的服役环境温度从30℃~800℃不等,所以此类焊缝通常采用硬钎焊(钎料熔点高于450℃),除此之外钎焊时还需要控制钎料的流布范围,以及助焊剂的流布区域,以保证焊缝外观的一致性和避免助焊剂残留无法去除造成腐蚀、吸潮等危害。
在钎焊过程中,依靠熔化的钎料形成的液相,在毛细作用下填充母材之间的间隙,并且母材与钎料发生相互作用,然后冷却凝固,形成冶金结合。通常为了实现母材与钎料冶金结合,必须彻底清除基体材料和钎料表面的氧化膜,提高钎料的润湿铺展,主要方法有高温负压和助焊剂。高温负压就是指真空钎焊(不锈钢和高温合金真空钎焊的温度通常在950℃~1200℃之间),高温真空状态下基体材料和钎料的氧化膜会分解破碎,由于基体材料整体置于真空钎焊炉中,其表面的氧化膜无差别去除,通常钎料流布是依靠液态钎料本身的重力作用和毛细作用进行控制,对焊接时工件的摆放及焊缝结构均有要求。另一种去除氧化膜的方法为使用助焊剂,助焊剂在加热后会变成熔融状态,将待焊部位覆盖起来,起到与环境的机械隔离作用,但熔融状态的助焊剂会向焊缝内部渗透,当遇到贯通的焊缝时,助焊剂就会透出底部,有时会污染偶丝,难以去除,留下隐患。
技术实现要素:
本发明的目的在于解决上述的技术问题,提出一种铠装热电偶高温硬钎焊保护剂及其制备方法。
本发明提出了一种铠装热电偶高温硬钎焊保护剂,其组成成分及重量份数如下:氧化镁粉5~9份、聚乙烯醇1份、去离子水40~80份。
优选地,其重量份数如下:氧化镁粉5份、聚乙烯醇1份、去离子水80份。
优选地,其重量份数如下:氧化镁粉9份、聚乙烯醇1份、去离子水40份。
优选地,其重量份数如下:氧化镁粉7份、聚乙烯醇1份、去离子水60份。
另外,本发明还提出了一种铠装热电偶高温硬钎焊保护剂的制备方法,包括如下步骤:
S1材料准备步骤,按照重量份数量取氧化镁粉、聚乙烯醇溶液和去离子水;
S2聚乙烯醇溶液配制步骤,聚乙烯醇与去离子水均匀调和,并用氧乙炔火焰进行加热蒸煮为聚乙烯醇溶液;
S3保护剂配制步骤,将氧化镁粉与聚乙烯醇溶液混合后搅拌均匀至膏状。
优选地,步骤S2中,用涂-4粘度计对聚乙烯醇溶液的粘度进行测量,聚乙烯醇溶液的粘度为30s~60s。
本发明的有益效果主要体现在:
1.保护剂粘度较大,在高温下能吸附液态保护剂,能控制保护剂的流布范围,防止保护剂侵入焊缝,杜绝污染偶丝的情况发生。
2.保护剂具有多孔结构,能将冷却后的保护剂吸附于自身,防止保护剂在焊接部结晶,便于保护剂的去除,保护剂残留情况得到有效改善,杜绝保护剂残留造成腐蚀、吸潮等危害。
3.保护剂的氧化镁粉与铠装热电偶的主材同源,不会对涂覆部产生不良影响。
4.保护剂密度低、粘合度高,适于各位置涂覆,在高温状态下不会脱落,保障了钎焊的有效使用。
5.原料成本低廉、配制方便、适用范围广泛。
具体实施方式
本发明提供了一种铠装热电偶高温硬钎焊保护剂,其组成成分及重量份数如下:氧化镁粉5~9份、聚乙烯醇1份、去离子水40~80份。需要说明的是,氧化镁粉为纯度99.5%以上的电熔氧化镁粉。
本发明一种铠装热电偶高温硬钎焊保护剂的制备方法,包括如下步骤:
S1材料准备步骤,按照重量份数量取氧化镁粉、聚乙烯醇溶液和去离子水;
S2聚乙烯醇溶液配制步骤,聚乙烯醇与去离子水均匀调和,并用氧乙炔火焰进行加热蒸煮为聚乙烯醇溶液;
S3保护剂配制步骤,将氧化镁粉与聚乙烯醇溶液混合后搅拌均匀至膏状,经搅拌形成的膏状保护剂具有多孔结构。
更具体地,其中步骤S2中,用氧乙炔火焰进行蒸煮至沸腾,沸腾5~10分钟,然后用涂-4粘度计对聚乙烯醇溶液的粘度进行测量,聚乙烯醇溶液的粘度为30s~60s之间即停止,如果粘度低于该范围,继续加热蒸煮,每隔1~2分钟测试一次,粘度达到30s~60s即停止。
保护剂具体的使用方法,保护剂直接作为助焊剂进行使用,将膏状保护剂直接涂覆或勾勒在待钎焊位置即可,无需大面积涂覆,适用精密、细小零件的钎焊。
焊后可采用压缩空气吹除、热水冲洗、钢丝刷除、吹砂等方法去除,不会产生残留。
适用钎焊温度范围为300℃~2100℃。
适用钎料种类:镍基钎料、银基钎料、铜基钎料、钯基钎料、金基钎料、铝基钎料等。
针对真空钎焊:先将钎料预置或涂覆在待焊处,然后使用毛笔沾取配置的保护剂涂覆在焊缝周围需要保护的区域,形成隔离带,隔离带高度超过0.5mm、宽度超过1mm即可,用同样的方法将裸露在铠材外面的偶丝用阻焊剂涂覆,然后将零件静置10分钟,待其固化后再进行装炉。
针对火焰钎焊、高频钎焊:将待焊零组件装配后,在需要保护的区域涂覆膏状保护剂,然后可直接进行钎焊。该保护剂不仅可以用于控制保护剂的流布范围,还能吸纳高温液态状的保护剂,冷却后形成固态混合物,有利于保护剂的去除。
实施例一,
一种铠装热电偶高温硬钎焊保护剂,其组成成分及重量份数如下:其重量份数如下:氧化镁粉5份、聚乙烯醇1份、去离子水80份。
实施例二,
一种铠装热电偶高温硬钎焊保护剂,其组成成分及重量份数如下:氧化镁粉9份、聚乙烯醇1份、去离子水40份。
实施例三,
一种铠装热电偶高温硬钎焊保护剂,其组成成分及重量份数如下:氧化镁粉7份、聚乙烯醇1份、去离子水60份。
通过以上描述可以发现。本发明保护剂粘度较大,在高温下能吸附液态保护剂,能控制保护剂的流布范围,防止保护剂侵入焊缝,杜绝污染偶丝的情况发生。保护剂具有多孔结构,能将冷却后的保护剂吸附于自身,防止保护剂在焊接部结晶,便于保护剂的去除,保护剂残留情况得到有效改善,杜绝保护剂残留造成腐蚀、吸潮等危害。保护剂的氧化镁粉与铠装热电偶的主材同源,不会对涂覆部产生不良影响。保护剂密度低、粘合度高,适于各位置涂覆,在高温状态下不会脱落,保障了钎焊的有效使用。原料成本低廉、配制方便、适用范围广泛。
本发明尚有多种实施方式,凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案,均落在本发明的保护范围之内。