本发明涉及一种特别适用于电解铝行业中阳极导杆和钢爪焊接的铝钢热熔焊剂。
背景技术：
阳极导杆和钢爪焊接一直是铝行业焊接领域的一大难题和重要热点问题。目前，应用于阳极导杆和钢爪焊接的方法主要有：摩擦焊、钎焊、爆炸焊、热熔焊等。然而，这些方法还不够成熟、不够完善，特别是提高焊接生产效率、改善接头性能方面有待深入研究。随着电解铝行业的新技术、新工艺、以及大型槽型的推广和使用，电解槽阳极导杆和钢爪焊接技术也需快速提升，对其焊接质量要求亦越来越高。
铝钢焊接，由于本身材质属性不同，两者的固溶度较低，热物理性能差异较大，并且两者极易生成脆性的金属间化合物，这种脆性金属间化合物的生成是影响焊接接头的主要因素。
目前，热熔焊剂普遍使用普通的化学材料混合而成，一般由铝粉、氧化铁、硅粉及少量造渣剂（CaF2或NaF）按比例均匀混合,其质量百分数为：铝粉24%、氧化铁66%、硅粉6%、造渣剂4%。该种焊剂存在引燃效率低，焊件接头不能实现完全熔融焊接，在焊接过程中易产生间隙，所得焊接接头物理性能不理想、达不到技术要求等问题。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是克服现有热熔焊剂的缺陷，提供了一种铝钢热熔焊剂。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
一种铝钢热熔焊剂，包括铝粉、氧化铁粉、合金添加剂和造渣剂，其特点在于，所述铝钢热熔焊剂还含直径为2～3mm，长度为5～6mm的铁粒。
优选地，所述铁粒的含量为10-15wt%。
更优选地，所述铝钢热熔焊剂含20wt%铝粉，64wt%氧化铁粉，12wt%铁粒，2.39wt%合金添加剂，余量为造渣剂。
优选地，所述铝粉的粒度分布为：40目～60目 占50wt%、60目～80目 占50wt%。
优选地，所述氧化铁粉的粒度为20～100目。
优选地，所述合金添加剂为铬、硅和/或锰。
优选地，所述造渣剂为CaF2和/或NaF。
上述铝钢热熔焊剂的制备方法，包括：先将干燥的氧化铁粉在500℃保温6小时，再将氧化铁粉与铝粉、合金添加剂、造渣剂混合，即得到所述的铝钢热熔焊剂。
本发明铝钢热熔焊剂的原材料易得、成本低，配方简易，操作方便，使用此种铝钢热熔焊剂焊接，焊接质量好、引燃效率高，连接表面光滑，接触电阻小、抗拉强度大，可减少填充金属量。冶金反应充分，降低了气孔、裂纹等缺陷存在的可能性。此外，该铝热熔焊剂焊接时无需外接电源，焊接质量稳定可靠，用于阳极导杆和钢爪焊接具有显著地经济效益。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
用于电解槽阳极导杆与钢爪焊接的铝钢热熔焊剂，是由铝粉、氧化铁粉、铁粒、合金添加剂、造渣剂组成，铁粒为直径为2～3mm、长度为5～6mm的柱状，其用量可控制在10-15wt%。优选地各组分质量百分比如下：铝粉20%，氧化铁粉64%，铁粒12%，合金粉2.39%，余量为造渣剂。其中，合金添加剂可选用Cr、Si、Mn等元素；造渣剂可选用CaF2、NaF。
第一步，干燥去除氧化铁粉中的水分，保证氧化铁粉的干燥性。
第二步，用20目和100目的筛网对氧化铁粉进行筛分，收集粒度为20～100目的氧化铁粉。100目以下视为废料，将其放入废料库，20目以上粗颗粒需重复破碎筛分。
第三步，筛分得到的氧化铁粉加热至500℃，保温6小时，取出自然冷却，备用。
第四步，将铝粉用40目、60目和80目的筛网进行筛分，得到40目～60目和60目～80目两个区间的铝粉，按两区间铝粉各占50wt%的要求混合，以备用。
第五步，将铁粒、合金添加剂、造渣剂、步骤三得到的氧化铁粉以及步骤四得到的铝粉按配比混合搅拌均匀后入袋，抽真空密封包装，即可制得用于阳极导杆与钢爪热熔焊接的铝钢热熔焊剂。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。