專利名稱:生產(chǎn)雙層卷焊管的釬焊助焊劑的制作方法
本發(fā)明屬于焊接用材料。主要適用于雙層鍍銅卷焊管的釬焊。
雙層鍍銅卷焊管是一種耐壓、抗震、耐蝕，且性能優(yōu)越和成本低廉的內(nèi)外壁鍍銅的雙層釬焊復(fù)合鋼管。目前，國內(nèi)外已廣泛用于汽車剎車系統(tǒng)、燃料系統(tǒng)和油壓系統(tǒng)用管，以及制冷設(shè)備的冷凝器和蒸發(fā)器用管等。
雙層卷焊管是用兩面鍍銅的鋼帶，經(jīng)卷管機將鋼帶卷成兩層卷，且間隙很窄的園管，卷成的鋼管通過釬焊爐，在還原性氣氛中將兩層接觸的壁面鍍銅層熔化，形成360°全園周焊縫，隨后又在還原性氣氛中冷卻，生產(chǎn)出雙層鍍銅卷焊管。
通常，卷成的鋼管進入釬焊爐之前，其卷管的四周均用一種特殊的助焊劑(或稱焊藥)復(fù)蓋住，改善鍍層的表面質(zhì)量等。這種助焊劑的具體作用有如下三個方面1.釬焊時，使鋼管內(nèi)外表面的銅不致于向外壁流溢;
2.促使和維持釬焊層均勻，減少氣泡及漏焊;
3.控制和消除鋼管外壁與釬焊爐壁的貼結(jié)及減少摩擦。
換句話說，這種助焊劑既能改善釬焊工藝，又能提高鋼管表面層的質(zhì)量。當助焊劑性能不佳時，在釬焊過程中，銅液將由于重力作用向外壁流淌，聚集在管的外壁，形成滴狀斑痕，俗稱發(fā)汗;或者銅液流出于釬焊爐馬弗管壁貼結(jié)形成爐瘤。這種發(fā)汗及結(jié)瘤現(xiàn)象，不但使釬焊銅流失，造成漏焊，而且也使卷焊管外壁表面質(zhì)量變壞，對后部工序處理造成困難，成為廢品。
目前，國際上生產(chǎn)雙層卷焊管的廠家很多。美國專利US-2720022、US-3156042介紹了雙層卷焊管的制造方法。在文獻中，敘述雙層卷焊管工藝過程的同時，都強調(diào)在釬焊過程中必須使用一種助焊劑(或焊藥)，保證產(chǎn)品質(zhì)量。但助焊劑的成分組成都未曾公開。
本發(fā)明的目的在于提供一種性能優(yōu)越的，既能改善釬焊工藝性能，又能提高鋼管鍍層表面質(zhì)量的，且成本低廉的雙層鍍銅卷焊管釬焊用助焊劑。
其解決方案主要是根據(jù)雙層鍍銅卷焊管的工藝流程及釬焊工藝對助焊劑的要求，選擇合適的助焊劑成分及其配比，以期達到改善釬焊工藝性能和提高鋼管表面質(zhì)量的目的。
雙層卷焊管的生產(chǎn)工藝流程如下雙面鍍銅低碳冷軋鋼帶→縱剪→卷管成型→釬焊→減徑、校直→探傷、檢驗→成品。
本發(fā)明助焊劑是在生產(chǎn)卷焊管時的釬焊工序中，在卷管進入釬焊爐之前，以任意方式涂布于卷管外壁的助焊劑，以保證釬焊正常進行以及提高管壁表面質(zhì)量。
根據(jù)以上所述的助焊劑的三大作用以及對助焊劑的要求，本發(fā)明的助焊劑以石油瀝青為主要成分，以石墨、炭墨為輔助成分，并采用易揮發(fā)的石油醚作為溶劑。在釬焊爐預(yù)熱段中，石油醚全部揮發(fā)，石油瀝青中易揮發(fā)組分也大部分揮發(fā)到爐氣中;在釬焊爐的加熱段，石油瀝青焦化，并與石墨、炭黑熔融成炭膜，附著在卷焊管外壁上，增加了外壁熔融銅液的表面張力，促使銅液向間隙擴散，避免發(fā)汗或結(jié)瘤現(xiàn)象;石墨還起減少磨擦及潤滑的作用。
所設(shè)定的助焊劑的成分配比(重量百分比)如下表
可采用手工或機械涂布方式，將助焊劑均勻地涂于準備釬焊的卷管外壁，隨后進入釬焊爐中。釬焊爐是連續(xù)式的，有預(yù)熱段、加熱段和水套冷卻段。爐內(nèi)有馬弗管，管內(nèi)通入還原性保護氣體(如氫氮混合氣體)。釬焊爐加熱段的溫度為1100～1150℃，卷管以3～5分鐘的速度通過加熱段，釬焊完成后，進入水套冷卻段，在保護氣氛下冷卻至室溫后出爐。助焊劑的功能是在加熱段中，瀝青焦化并與石墨、炭黑組成焦化膜，附著在卷管的外壁;此時，銅層已開始熔化，銅液在卷管內(nèi)外壁表面及卷管間隙中流動。由于外壁表面有焦化膜復(fù)蓋，使該處銅液表面張力增大，促使銅液向內(nèi)部和向卷管間隙流淌，保證釬焊正常進行;并且防止了卷焊管壁與馬弗管貼結(jié)。焦化膜中石墨也起到減少卷焊管與馬弗管相互磨擦的作用，防止拉料輥的牽引所導致的卷焊管變形。冷卻后的卷焊管外壁仍保存一層石墨炭粉膜，出爐后可用人工清刷或壓縮空氣吹洗。
配成的助焊劑須保存于密封容器中，以免石油醚揮發(fā);容器附近嚴禁明火。
采用本發(fā)明助焊劑進行釬焊，取得了良好的效果，完全達到雙層鍍銅卷管釬焊的要求。具體有如下特點
1.改善了釬焊工藝性能，助焊效果好;
2.釬焊后卷焊管管壁質(zhì)量優(yōu)良;
3.消除了銅層的外溢現(xiàn)象;
4.涂布方便，價格低廉。
實施例一根據(jù)所設(shè)定的成分配比范圍制備助焊劑，具體的成分配比為石油醚(工業(yè)純)70公斤，石油瀝青(工業(yè)純)25公斤，石墨(工業(yè)純，粒度小于350目)5公斤，炭黑(工業(yè)純，粒度小于600目)0.5公斤。
將石油瀝青溶于石油醚中，濾除殘渣，再加入石墨、炭黑，混合均勻后，即制成助焊劑(溶液)。用人工方法將助焊劑涂敷直徑為8毫米的雙層鍍銅的低碳鋼卷管的外壁上，并在釬焊爐中，在1140℃溫度下進行釬焊，經(jīng)冷卻后獲得表面質(zhì)量優(yōu)異的雙層鍍銅低碳鋼卷焊管。
實施例二將配好的100公斤石油瀝青(工業(yè)純)、15公斤石墨(工業(yè)純，粒度小于350目)、1公斤炭黑(工業(yè)純，粒度小于600目)裝入容器中，加溫使石油瀝青軟化成稠狀，攪拌均勻后，成滴地滴入冷水中，制成粒狀顆粒，經(jīng)干燥后保存于容器中。
使用時，取出制備好的粒狀顆粒30公斤，并在室溫下溶于70公斤的石油醚中，得到待用的助焊劑。用環(huán)形刷子將液態(tài)助焊劑涂敷于φ8毫米的雙層鍍銅的低碳鋼卷管外壁上，隨后進入釬焊爐，在1140℃溫度下進行釬焊。冷卻后得到表面質(zhì)量優(yōu)良的卷焊管產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.一種用于雙層鍍銅卷焊管釬焊用的助焊劑，其特征在于助焊劑的化學成分配比(重量百分比)為石油瀝青25～30%，石墨粉2～5%，炭黑0.2～0.5%，石油醚64.5～72.5%。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的助焊劑，其特征在于四種原料的規(guī)格為石油瀝青工業(yè)純;石墨粉工業(yè)純，粒度＜350目;炭黑工業(yè)純，粒度＜600目;石油醚工業(yè)純沸點60～90℃。
專利摘要
本發(fā)明提供了一種適用于雙層鍍銅卷焊管釬焊的助焊劑。該助焊劑的化學成分包括石油瀝青、石墨、炭黑和石油醚。本發(fā)明作為焊接輔助材料，用于雙層鍍銅卷焊管的釬焊工藝中，不僅能改善釬焊工藝性能，而且還能提高卷焊管外壁的表面質(zhì)量。該助焊劑還有涂布方便，價格低廉等優(yōu)點。
文檔編號B23K35/36GK87100613SQ87100613
公開日1987年10月21日 申請日期1987年2月14日
發(fā)明者原林祥 申請人:冶金工業(yè)部鋼鐵研究總院導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan