變形鋅合金插接結構的無鉛高頻釬焊方法技術

一種變形鋅合金插接結構的無鉛高頻釬焊方法，其特征在于包括如下步驟：a、檢驗工序，檢驗待焊件和釬料；b、裝配前處理工序，釬焊部位用砂紙打磨，再用丙酮清洗；c、裝配工序，將鋅合金棒插入插孔中，保持直立狀態并插到底，再將釬料環套在待焊部位，將釬劑涂于釬縫處；d、高頻感應釬焊工序，依據焊機型號調整規范參數進行焊接；e、焊后處理工序，及時用水清洗釬縫處殘留物。與現有技術相比，本發明專利技術的優點在于：本發明專利技術采用無鉛釬料，大大改善了勞動條件，通過焊前裝配、高頻感應釬焊工藝參數的調整和焊后處理等實現了變形鋅合金的無鉛高頻釬焊，所得釬縫飽滿、平滑，提高了連接強度。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種變形鋅合金的釬焊方法，屬于焊接

技術介紹
鋅合金尤其是變形鋅合金具有優良的綜合性能，在某些領域成為銅合金的理想替代品，在電子通訊、衛浴、五金建筑、機電、服裝等集群產業具有廣闊的應用前景。焊接技術是變形鋅合金市場化應用中必不可少的重要內容，尤其是作為替代材料應用在銅合金下游關聯產業如衛浴、五金、家電等行業，也因此成為變形鋅合金亟待解決的關鍵技術問題之·O變形鋅合金的主要成分是Zn、Al、Cu、Mg等，其中Zn的熔點和沸點較低(沸點為906°C)，熔化焊時易氧化和燒損，引起焊縫金屬化學成分及焊接性能的惡化；變形鋅合金高溫強度低，焊接時容易塌陷和燒穿，所以變形鋅合金熔化焊焊接性較差。釬焊可以減少或避免Zn的蒸發，對母材的組織和性能影響小，工件的變形小，生產效率高，應用于變形鋅合金上具有明顯的優越性。目前國內外鋅合金釬焊一般使用低溫軟釬焊，釬料主要是共晶錫鉛釬料或鎘鋅釬料，焊接煙塵中含有鉛、鎘等有害金屬，毒性較大，無法在產品制造中大量推廣。現有變形鋅合金制品多采用鉚接工藝，鉚接強度不好，整體結構易松動，同時由于在鉚接孔孔壁處有毛刺，導致了在自沖過程中被沖孔的面上存在氣孔和裂紋等缺陷，這些缺陷不能滿足產品后續裝飾與功能性電鍍的要求，嚴重制約了鋅代銅產品的推廣應用。變形鋅合金化學活性高，對加熱敏感，加熱過程中顏色變化很小，對于冷卻速度或溫度梯度十分敏感，使得釬焊過程較難控制，因此變形鋅合金對釬焊方法、釬焊工藝的要求十分嚴格。感應釬焊的可控制性、可重復性和良好的工藝適用性使其成為鋅合金釬焊生產的首要選擇，其在最大程度上降低了鋅合金母材過熱的風險，從而避免Zn蒸發，且生產效率高。隨著無鉛標準WEEE和ROHS的執行，綠色環保無鉛釬料的應用已是大勢所趨。在變形鋅合金釬焊工藝中應用無鉛釬料取代含鉛、鎘釬料是必然。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是針對上述的技術現狀而提供一種環保衛生的。本專利技術所要解決的又一個技術問題是針對上述的技術現狀而提供一種連接強度大、焊縫質量穩定可靠的。本專利技術所要解決的又一個技術問題是針對上述的技術現狀而提供一種可控性佳、重復性好、焊接效率高的。本專利技術解決上述技術問題所采用的技術方案為檢驗工序，首先檢驗待焊件的外形尺寸，重點檢查插孔的尺寸，其直接關系到釬焊間隙，影響釬焊質量。檢查變形鋅合金棒在孔中的松緊程度，間隙過小，釬料流入困難，在釬縫內形成夾渣或未釬透，導致接頭強度下降；間隙過大，釬焊時毛細作用減弱，釬料不能填滿間隙，產生未釬著或未釬透、氣孔等缺陷。檢驗時要求變形鋅合金棒在孔中插到底，并且沒有側向擺動為合格，釬焊間隙控制在O. 15^0. 25mm，采用無鉛釬料，對于釬料的檢驗，主要檢驗釬料的化學成分、釬料的外觀質量，如表面有無劃痕，表面不允許有起皮、結瘤(表面可以允許有輕微劃痕)，釬料的直徑以Φ0. 8^1. 2mm為佳，并預先彎制成開口的環狀。裝配前處理工序，釬焊部位可以用280#砂紙打磨，再用丙酮清洗，處理后的表面不得再氧化或二次污染弄臟；裝配工序將變形鋅合金棒插入孔中，要求插到底，保持直立，不得有傾斜，再將釬料環套在待焊部位。釬劑為市售的配套用于SnAgCu系釬料的環保型水溶性助焊劑，將釬劑涂于釬縫處。高頻感應釬焊工序，以GP60-H11型焊機為例，先接通循環水，檢查水流量是否正常，然后接通高頻電源總開關，打開燈絲電源，待燈絲電壓達到8KV時，接通高壓開關，調節 高頻感應加熱設備規范參數槽路電壓、柵電流、陽極電流和陽極電壓進行加熱焊接。高頻感應釬焊快速加熱時，釬料熔化速度快，可改善釬料的偏析現象，利于熔化釬料鋪展，但也不能過快，過快潤濕和擴散雖會更完善，但對合金會產生氧化燒損，同時會產生較大的應力，尤其在插接結構中更應該避免應力的集中；加熱速度太慢，則高溫停留時間長，使釬劑在釬焊完成前活性失效，加重釬焊面的氧化，妨礙熔化釬料的鋪展，而且容易產生熔蝕現象，惡化釬縫性能。因此釬焊時宜選用快速升溫的加熱方式，并嚴格控制釬焊時間。所述焊后處理工藝是指要及時用水清洗釬縫處殘留物，因為所用釬劑的親水性較好，焊后殘留物極易被水溶解去除。所述的釬料為Sn96. 5Ag3. OCuO. 5 釬料或 Sn99AgO. 3CuO. 7 釬料。所述的釬劑為配套用于SnAgCu系釬料的環保型水溶性助焊劑。所述的高頻感應釬焊工序采用60KW高頻感應加熱設備，采用如下工藝參數槽路電壓為3飛KV ;柵電流為O. 3 O. 5A ;陽極電壓為3飛KV ;陽極電流為O.8 I. 2A。與現有技術相比，本專利技術的優點在于本專利技術采用無鉛釬料，大大改善了勞動條件，通過焊前裝配、高頻感應釬焊工藝參數的調整和焊后處理等實現了變形鋅合金的無鉛高頻釬焊，所得釬縫飽滿、平滑，提高了連接強度。該專利技術工藝加熱迅速、控制精確，不但釬料液化過程短、母材的氧化程度低，而且可以直接調節和人工調節釬焊過程，工藝可控性強、可重復性好、工藝適用性好，生產效率高，極大地拓展了變形鋅合金在其他代銅產品中的應用，具有高度的產業利用價值。相對于鉚接工藝，該專利技術工藝焊接的釬縫表面光滑，接頭強度高。附圖說明圖I為變形鋅合金插接結構示意圖。圖2為實施例I中變形鋅合金插接結構制品示意圖。圖3為實施例2中變形鋒合金插接結構制品不意圖。圖4為實施例3中變形鋅合金插接結構制品示意圖。具體實施方式以下結合附圖實施例對本專利技術作進一步詳細描述。實施例1，如圖I所示，變形鋅合金插接結構包括鋅合金板I及插裝于鋅合金板I上的鋅合金棒2。如圖2所示，本實施例為一種棒一板插接結構的變形鋅合金制品的無鉛高頻釬焊工藝。其中的鋅合金棒件(Φ 3mm)和板件(80X6X 12mm)材料均為變形鋅合金(Zn-Al系)。A.焊前裝配工序，包括檢驗工序，首先檢驗鋅合金板I和鋅合金棒2的外形尺寸，重點檢查鋅合金板上插孔的尺寸；B.裝配前處理工序釬焊部位用280#砂紙打磨，再用丙酮清洗，處理后的表面不得再氧化或二次弄臟；C.裝配工序將鋅合金棒插入鋅合金板件孔中，要求插到底，不得有傾斜，再將Φ0. 8mm的Sn96. 5Ag3. OCuO. 5釬料預先彎制成開口環狀套在待焊部位，并將YH-816環保型水溶性助焊劑(助焊劑生產廠家寧波喜漢錫焊料有限公司，批號2010-9-2)涂于釬縫3處；D.焊接工序采用60KW高頻感應加熱設備。高頻釬焊工藝規范參數為槽路電壓3KV，柵電流O. 3A、陽極電壓3KV和陽極電流0.8A。E.焊后處理工藝焊后及時用水清洗釬縫處殘留物。在本實例中，釬焊間隙為O. 15mm，釬焊時間為12s。采用上述高頻釬焊工藝制造的鋅合金產品，可獲得較好的焊接效果。 實施例2，如圖3所示，本實施例為一種棒一板插接結構的變形鋅合金制品的無鉛高頻釬焊工藝。其中的棒件(Φ3πιπι)和板件(120X6X12mm)材料均為變形鋅合金(Zn-Al系)。A.焊前裝配工序，包括檢驗工序，首先檢驗鋅合金板和棒的外形尺寸，重點檢查鋅合金板上插孔的尺寸裝配前處理工序釬焊部位用砂紙打磨，再用丙酮清洗，處理后的表面不得再氧化或弄臟；C.裝配工序將鋅合金棒插入孔中，要求插到底，不得有傾斜，再將Φ I. Omm的Sn96. 5Ag3. OCuO. 5釬料環套在待焊部位，并將YH-816環保本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種變形鋅合金插接結構的無鉛高頻釬焊方法，其特征在于包括如下步驟：a、檢驗工序，首先檢驗待焊件的外形尺寸，檢查鋅合金板上插孔的尺寸，檢查鋅合金棒在插孔中的松緊程度，檢查釬焊間隙是否符合要求，檢驗時要求鋅合金棒在孔中插到底，并且沒有側向擺動為合格，其次檢驗釬料，采用無鉛釬料，檢驗釬料的化學成分、外觀質量，表面不允許有起皮、結瘤，釬料預先彎制成開口的環狀，形成釬料環；b、裝配前處理工序，釬焊部位用砂紙打磨，再用丙酮清洗，處理后的表面不得再氧化或二次污染弄臟；c、裝配工序，將鋅合金棒插入插孔中，保持直立狀態并插到底，再將釬料環套在待焊部位，將釬劑涂于釬縫處；d、高頻感應釬焊工序，依據焊機型號調整規范參數進行焊接；e、焊后處理工序，及時用水清洗釬縫處殘留物。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：甄立玲，馬冰，樊建勛，劉紅偉，劉江萍，丁海燕，石磊，張立君，
申請(專利權)人：中國兵器工業第五二研究所，
類型：發明
國別省市：