本发明涉及焊接材料技术领域，具体涉及一种药皮银钎料环的制备方法。
背景技术：
目前，管路钎焊中应用的钎料钎剂复合型钎料环只有药芯钎料环和自带钎剂型钎料环，由于药芯钎料的加工性能受其成分的制约，很多成分药芯钎料存在深加工性能差的缺陷，只能制备成条，难以制备成环状（药芯钎料制备方法：将钎料轧制成带状，再钎料带轧成u型槽，加入钎剂，最后经过多道次孔型的轧制合口形成o形管状结构的药芯钎料，然后经拉拔减径制备成药芯钎料），空调、冰箱等行业管路钎焊最有应用前景的是药皮银钎焊条。然而，目前公开的自带钎剂型钎料环存在以下缺点：感应加热时，为了保证钎焊效率和接头质量，药皮银钎焊条与被焊管路之间必须快速传热，所以药皮银钎焊条中药皮的厚度不能太厚，否则影响传热效率。为了保证中药皮去除氧化膜能力，则需提高药皮中钎剂活性，所以药皮银钎焊条的药皮中常含有硼酐、氟化钾、氟氢化钾等无机物，极易吸潮而脱落掉块，且吸潮后的钎剂层具有腐蚀性，严重腐蚀被药皮包覆的钎料芯，尤其是铜磷钎料易氧化、易被腐蚀而“生锈”，钎料芯“生锈”后严重影响药皮银钎焊条的储存、运输、外观和使用性能，为了避免药皮吸潮后腐蚀钎料芯，不得不选用吸潮性较弱的钎剂，导致钎剂活性很低（钎剂主要作用是去除被焊金属表面氧化膜、保护被焊金属不被氧化，钎剂活性主要指去除氧化膜的能力）；钎焊不锈钢和锰黄铜时表面的cr2o3、tio2和mno2比较稳定，难以去除；目前工程中将难钎焊金属表面镀覆一层铜或镍来改善其钎焊性，但是无论采用电镀还是化学镀增加一道工序、操作复杂、成本也相应增加且对环境污染严重。
技术实现要素：
本发明的目的是为解决上述技术问题的不足，提供一种药皮银钎料环的制备方法，制得的药皮银钎料环润湿性好、流动性佳、有自钎作用、锌不易挥发，且药皮活性高、吸潮性弱、碳残留少、塑韧性好，特别适合钎焊不锈钢、锰黄铜等管路组件。
本发明为解决上述技术问题的不足，所采用的技术方案是：一种药皮银钎料环的制备方法，包括以下步骤：
一、制备银钎料环
按照质量百分比取ag10-50%、cu15-45%、zn17-40%、sn1-3%、p0.1%-0.5%、ni0.5-2%、ge0.1-0.3%和li0.1-0.3%原料加入中频冶炼炉坩埚内，通过冶炼、浇铸、挤压以及拉拔得到银钎料丝，将银钎料丝制备成多圈簧状银钎料环；
二、制备药皮溶液
按照质量百分比取单质硼微粉1-5%、硼氢化钠5-10%、氟硼酸钾15-30%、硼酐25-40%、氟化钠10-30%、氟氢化钾2-5%、硫酸铜1-5%、聚苯乙烯0.1-2%以及邻苯二甲酸二丁酯0.2-2%，混合后加入45%的乙酸乙酯并搅拌均匀，制成药皮溶液，待用；
三、制备药皮银钎料环
将药皮溶液喷射涂覆到簧状银钎料环的外部，烘干后即得到药皮银钎料环。
作为本发明一种药皮银钎料环的制备方法的进一步优化：步骤一还包括以下操作：将簧状银钎料环放入超声波清洗设备中，加入金属清洗剂，对钎料环表面进行去油污清洗。
作为本发明一种药皮银钎料环的制备方法的进一步优化：步骤一还包括以下操作：将硫酸和水按1:10的比例配制呈酸洗溶液，将去污后的钎料环放入其中，在温度为40-70℃的条件下浸泡3-20min。
作为本发明一种药皮银钎料环的制备方法的进一步优化：步骤一还包括以下操作：将酸洗后的钎料环进行漂洗，然后在钝化剂中进行钝化处理，随后将钎料环放入100-150℃的烘箱中烘干5-10min。
作为本发明一种药皮银钎料环的制备方法的进一步优化：步骤一中多圈簧状银钎料环的内径为3.0-8.0mm，横截面为圆形或扁圆形。
作为本发明一种药皮银钎料环的制备方法的进一步优化：步骤三中药皮的喷涂厚度为0.07-0.5mm。
有益效果
本发明制备的药皮银钎料环能在钎焊过程产生自反应，在被钎焊金属表面涂覆一层铜膜，适合不锈钢、锰黄铜等管路组件的钎焊。具有钎料芯润湿性好、流动性佳、有自钎作用、锌不易挥发，且药皮活性高、吸潮性弱、碳残留少、塑韧性好等优点。
附图说明
图1为本发明制得药皮银钎料环的结构示意图；
图2为本发明制得药皮银钎料环（横截面为圆形）的截面示意图；
图3为本发明制得药皮银钎料环（横截面为扁圆形）的截面示意图；
图中标记：1、银钎料芯，2、药皮。
具体实施方式
以下结合具体实施方式进一步对本发明的技术方案进行阐述。
实施例1
一种药皮银钎料环的制备方法，包括以下步骤：
一、制备银钎料环
a、按照质量百分比取ag34%、cu35.8%、zn27%、sn1.5%、p0.4%、ni1%、ge0.15%和li0.15%原料加入中频冶炼炉坩埚内，通过冶炼、浇铸、挤压以及拉拔得到银钎料丝，将银钎料丝制备成多圈簧状银钎料环（多圈簧状银钎料环的内径为3.0mm，横截面为圆形）；
本发明的银钎料芯中加入少量的磷可降低钎料熔点、提高钎料流动性。银钎料芯加入镍可提高不锈钢接头强度，加入少量锂具有自钎作用，其原因是氧化锂与不锈钢表面氧化铬能形成低熔点复合化合物（如li2cro4为低熔点物质，其熔点约520℃）；此外，氧化锂能与周围水蒸气反应，形成低熔点化合物lioh（熔点约450℃），液态氢氧化锂能溶解钎剂难以去除的被钎焊金属表面的氧化膜，同时，氢氧化锂呈液态薄膜状覆盖于被钎焊金属表面，能保护被焊金属不被氧化；另外，锂是表面活性物质，能提高钎料芯的润湿性，且在银钎料中固溶度较大，不易形成金属间化合物。本发明在钎料芯中加入少量锗是为了防止在钎焊时锌挥发，使料的熔点升高，接头中产生气孔，破坏钎缝的致密性；另外，锌蒸气有毒，危害操作工健康；由于钎焊时锗易氧化，和钎剂中的硼酸盐形成低熔点的锗酸盐，覆盖在熔化成液态的钎料表面，阻止锌的挥发。
b、将簧状银钎料环放入超声波清洗设备中，加入金属清洗剂，对钎料环表面进行去油污清洗；
c、将硫酸和水按1:10的比例配制呈酸洗溶液，将去污后的钎料环放入其中，在温度为60℃的条件下浸泡10min；
d、将酸洗后的钎料环进行漂洗，然后在钝化剂中进行钝化处理，随后将钎料环放入120℃的烘箱中烘干6min。
二、制备药皮溶液
按照质量百分比取单质硼微粉3%、硼氢化钠6%、氟硼酸钾25%、硼酐34%、氟化钠23%、氟氢化钾3%、硫酸铜4%、聚苯乙烯1%以及邻苯二甲酸二丁酯1%，混合后加入45%的乙酸乙酯并搅拌均匀，制成药皮溶液，待用；
本发明在药皮中加入一定量的单质硼微粉，使药皮具有活性高、去膜能力强等优点，药皮有弥散的单质硼微粉，硼粉受热后能迅速脱去钎缝微区的氧：4b+3o2→2b2o3；硼酐又能与银钎料管中的铜、铁、锌、镍等元素氧化物形成易熔的硼酸盐：meo+b2o3→meo·b2o3，容易浮到钎缝表面，提高了钎料的流动铺展性；硼氢化钠与氧气反应生成偏硼酸钠：nabh4+2o2→nabo2+2h2o；偏硼酸钠又能与硼酸盐形成熔化温度更低的复合化合物：meo+2nabo2+b2o3→(nabo2)2·me(bo2)2，容易浮到钎缝表面；氟硼酸钾能还原不锈钢中的氧化铬，氟硼酸钾受热分解为氟化钾和三氟化硼：kbf4→kf+bf3，氟化钾可以降低钎剂的熔点和表面张力，并提高去膜能力；三氟化硼与氧化铬反应：bf3+cr2o3→2crf3+b2o3，硼酐能起到助流作用；加入氟化钠起到溶解母材和钎料表面氧化膜的作用，提高去膜能力，比氟化钾吸潮性弱，可有效避免药皮银钎料环吸潮而脱落掉皮。氟氢化钾的熔点只有239℃，能降低药芯的熔点，在高温时分解为氟化钾和氟化氢：khf2→kf+hf，分解的组分有利于清除氧化物。要保证药皮有一定粘接强度，必须在药皮中添加粘接剂，粘接剂的要求如下：1）保持钎剂在常温及钎焊温度下去膜和保护作用稳定不变；2）燃烧后碳残留较少；3）具有良好的粘接强度；4）常温下固化且具有良好的防潮性，便于储存和运输；5）具有良好的塑韧性。本发明所选粘接剂为聚苯乙烯，聚苯乙烯在钎焊过程中受热分解炭残留少、不会在钎缝中产生夹杂，钎焊接头可靠性高且成本低，但聚苯乙烯韧性较差，所以本发明在药皮中添加邻苯二甲酸二丁酯作为增韧剂，以保证药皮具有一定塑韧性；乙酸乙酯为溶剂，能很好的溶解聚苯乙烯和邻苯二甲酸二丁酯。本发明所述药皮中加入硫酸铜经过加热后发生反应会在被焊金属表面涂覆一层铜膜（在钎焊温度下，熔化的银钎剂呈电离状态，铜离子获得电子后以纯铜形式沉积在被焊金属表面），尤其是在难钎焊金属表面（如不锈钢、锰黄铜等）涂覆铜膜后有助于钎焊顺利进行。
三、制备药皮银钎料环
将药皮溶液喷射涂覆到簧状银钎料环的外部（药皮的喷涂厚度为0.3mm），喷涂过程中簧状银钎料芯一直在翻滚运动，且喷涂过程是按照一定时间周期进行循环喷涂，每次喷涂到钎料环表面的药皮约占总药皮厚度的10%-20%,喷涂5-10次即可达到所需药皮厚度，烘干后即得到药皮银钎料环。
实施例2
一种药皮银钎料环的制备方法，包括以下步骤：
一、制备银钎料环
a、按照质量百分比取ag50%、cu32%、zn14%、sn1.75%、p0.5%、ni1.5%、ge0.1%和li0.15%原料加入中频冶炼炉坩埚内，通过冶炼、浇铸、挤压以及拉拔得到银钎料丝，将银钎料丝制备成多圈簧状银钎料环（多圈簧状银钎料环的内径为3.0mm，横截面为圆形或扁圆形）；
b、将簧状银钎料环放入超声波清洗设备中，加入金属清洗剂，对钎料环表面进行去油污清洗；
c、将硫酸和水按1:10的比例配制呈酸洗溶液，将去污后的钎料环放入其中，在温度为40℃的条件下浸泡20min；
d、将酸洗后的钎料环进行漂洗，然后在钝化剂中进行钝化处理，随后将钎料环放入100℃的烘箱中烘干10min。
二、制备药皮溶液
按照质量百分比取单质硼微粉5%、硼氢化钠10%、氟硼酸钾30%、硼酐35%、氟化钠11%、氟氢化钾2%、硫酸铜5%、聚苯乙烯0.5%以及邻苯二甲酸二丁酯1.5%，混合后加入45%的乙酸乙酯并搅拌均匀，制成药皮溶液，待用；
三、制备药皮银钎料环
将药皮溶液喷射涂覆到簧状银钎料环的外部（药皮的喷涂厚度为0.07mm），喷涂过程中簧状银钎料芯一直在翻滚运动，且喷涂过程是按照一定时间周期进行循环喷涂，每次喷涂到钎料环表面的药皮约占总药皮厚度的10%-20%；喷涂5-10次即可达到所需药皮厚度，烘干后即得到药皮银钎料环。
实施例3
一种药皮银钎料环的制备方法，包括以下步骤：
一、制备银钎料环
a、按照质量百分比取ag40%、cu30%、zn25%、sn2.5%、p0.5%、ni1.6%、ge0.2%和li0.2%原料加入中频冶炼炉坩埚内，通过冶炼、浇铸、挤压以及拉拔得到银钎料丝，将银钎料丝制备成多圈簧状银钎料环（多圈簧状银钎料环的内径为8.0mm，横截面为圆形或扁圆形）；
b、将簧状银钎料环放入超声波清洗设备中，加入金属清洗剂，对钎料环表面进行去油污清洗；
c、将硫酸和水按1:10的比例配制呈酸洗溶液，将去污后的钎料环放入其中，在温度为70℃的条件下浸泡3min；
d、将酸洗后的钎料环进行漂洗，然后在钝化剂中进行钝化处理，随后将钎料环放入150℃的烘箱中烘干5min。
二、制备药皮溶液
按照质量百分比取单质硼微粉1%、硼氢化钠8%、氟硼酸钾20%、硼酐40%、氟化钠20%、氟氢化钾4%、硫酸铜3%、聚苯乙烯2%以及邻苯二甲酸二丁酯2%，混合后加入45%的乙酸乙酯并搅拌均匀，制成药皮溶液，待用；
三、制备药皮银钎料环
将药皮溶液喷射涂覆到簧状银钎料环的外部（药皮的喷涂厚度为0.5mm），喷涂过程中簧状银钎料芯一直在翻滚运动，且喷涂过程是按照一定时间周期进行循环喷涂，每次喷涂到钎料环表面的药皮约占总药皮厚度的10%-20%；喷涂5-10次即可达到所需药皮厚度，烘干后即得到药皮银钎料环。
实施例4
一种药皮银钎料环的制备方法，包括以下步骤：
一、制备银钎料环
a、按照质量百分比取ag30%、cu40%、zn26%、sn1.5%、p0.5%、ni1.5%、ge0.3%和li0.2%原料加入中频冶炼炉坩埚内，通过冶炼、浇铸、挤压以及拉拔得到银钎料丝，将银钎料丝制备成多圈簧状银钎料环（多圈簧状银钎料环的内径为3.0-8.0mm，横截面为圆形或扁圆形）；
b、将簧状银钎料环放入超声波清洗设备中，加入金属清洗剂，对钎料环表面进行去油污清洗；
c、将硫酸和水按1:10的比例配制呈酸洗溶液，将去污后的钎料环放入其中，在温度为50℃的条件下浸泡15min；
d、将酸洗后的钎料环进行漂洗，然后在钝化剂中进行钝化处理，随后将钎料环放入110℃的烘箱中烘干8min。
二、制备药皮溶液
按照质量百分比取单质硼微粉2%、硼氢化钠5%、氟硼酸钾30%、硼酐25%、氟化钠30%、氟氢化钾3%、硫酸铜3%、聚苯乙烯1%以及邻苯二甲酸二丁酯1%，混合后加入45%的乙酸乙酯并搅拌均匀，制成药皮溶液，待用；
三、制备药皮银钎料环
将药皮溶液喷射涂覆到簧状银钎料环的外部（药皮的喷涂厚度为0.2mm），喷涂过程中簧状银钎料芯一直在翻滚运动，且喷涂过程是按照一定时间周期进行循环喷涂，每次喷涂到钎料环表面的药皮约占总药皮厚度的10%-20%；喷涂5-10次即可达到所需药皮厚度，烘干后即得到药皮银钎料环。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。