自钎剂铝焊环的压制方法以及专用的冷压模具和烧结模具技术

本发明专利技术公开了一种自钎剂铝焊环的压制方法，包括冷压工序和烧结工序，冷压工序为：按照铝焊环的规格选择符合尺寸要求的冷压模具，将按比例混合均匀的钎料+钎剂混合物通过装粉靴装入冷压模具型腔中，室温下压制成坯料备用；烧结工序为：将冷压成型的坯料装入烧结模具中，在一定压力和氮气或真空环境中快速烧结即可得到铝焊环成品。本发明专利技术还公开了压制方法中专用的冷压模具和烧结模具。本发明专利技术的优点在于解决了自钎钎料活性差、使用效率低的问题，省略了切割、拉丝、制环等工序，降低了生产成本，提高了生产效率；所用模具结构简单，一次可烧结多个铝焊环，提高了生产效率和灵活性，加工方便、快速。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及自钎剂铝钎料，尤其是涉及一种自钎剂铝焊环的压制方法，本专利技术还涉及该压制方法中专用的冷压模具和烧结模具。
技术介绍
近年来，随着在航空、航天、通信、交通、生活用品等方面以铝代铜、以铝代钢技术的发展，人们对铝合金连接技术的要求也要来越高。而铝合金传统钎焊工艺(焊料和焊剂分别供到结合部位)存在着钎焊作业麻烦、焊剂使用量难以均匀化等问题，且过量使用焊剂还会导致钎焊产品和钎焊作业污染环境，特别是在一些需要异形钎料(如环状钎料)且焊后难于清理的场合这些问题显得尤为突出。自钎剂铝钎料的优点在于焊后无须清洗，避免了焊后残渣对铝管的腐蚀。由于使 用方便，价格相对低廉，自钎剂铝钎料的快速发展在一定程度上有效的缓解了上述难题。但现有技术采用的无任何保护的热压工艺会使得自钎剂钎料中的钎剂发生反应，大大降低了活性，而且异形钎料(如环状钎料)的加工还需要拉丝、切割、制环等多道工序，使得钎料生产设备投资大、生产效率低、生产成本高、生产周期长。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种生产效率高、生产成本低且钎剂活性高的自钎剂铝焊环的压制方法，本专利技术还提供了一种该压制方法中专用的冷压模具和烧结模具。为实现上述目的，本专利技术可采取下述技术方案 本专利技术所述的自钎剂铝焊环的压制方法，包括冷压工序和烧结工序，所述冷压工序为按照铝焊环的规格选择符合尺寸要求的冷压模具，将按比例混合均匀的钎料+钎剂混合物通过装粉靴装入冷压模具型腔中，室温下压制成坯料备用；所述烧结工序为将冷压成型的坯料装入烧结模具中，在一定压力和氮气或真空环境中410 520°C烧结20 90s即可得到铝焊环成品。本专利技术压制方法中专用的冷压模具，它包括凹模，所述凹模通过垫块固定在下方的定模座板上，设置在所述凹模腔中的纵截面呈T形的型芯与所述凹模内壁之间形成环形型腔；均衡固定在所述凹模上的导柱之间水平设置有动模固定板，沿所述导柱上下滑动的动模固定板的下方设置有与所述型芯相匹配的凸模；所述凸模、型芯和凹模的轴心相重合； 为提高工作效率，所述环形型腔的底部设置有推环，放置在所述定模座板上的活动顶板上垂直对称设置有顶杆，所述顶杆延伸至所述推环的底部。为保证型芯与凹模的轴心相重合，在所述型芯与凹模的结合面之间设置有定位销轴。本专利技术压制方法中专用的烧结模具，它包括内径与铝焊环相适应的SiC陶瓷管，在所述SiC陶瓷管内自下而上依次滑动叠放有倒T形铸铁块，在所述T形铸铁块的最上部滑动设置有圆盘形压块。本专利技术的优点在于解决了自钎钎料活性差、使用效率低的问题，省略了切割、拉丝、制环等工序，降低了生产成本，提高了生产效率，冷压、烧结工序中的两次加压使得成品铝焊环的致密度大大增加。冷压工序和烧结工序中的模具结构简单，一次可烧结多个铝焊环，提高了生产效率和灵活性，无论是工业化生产所需的统一规格铝焊环还是实验研究用的多规格铝焊环，加工均很方便、快速。附图说明图I是本专利技术冷压模具的结构示意图。图2是本专利技术烧结模具的结构示意图。具体实施例方式本专利技术所述的自钎剂铝焊环的压制方法，它包括冷压工序和烧结工序，冷压工序为按照铝焊环的规格选择符合尺寸要求的冷压模具，将按比例混合均匀的的钎料和钎剂混合物(一般为80 95%钎料+5 20%的钎剂)通过装粉靴装入冷压模具型腔中，室温下100 280kN压制成密实的环形坯料备用；烧结工序为将预先冷压成型的坯料装入烧结模具中，在50 190kN压力和氮气或真空环境中，410 520°C烧结20 90秒即可得到铝焊环成品。如图I所示，本专利技术压制方法中专用的冷压模具，包括凹模1，凹模I通过垫块2固定在下方的定模座板3上，设置在凹模腔中的纵截面呈T形的型芯4与凹模I内壁之间形成环形型腔5，为保证型芯4与凹模I的轴心相重合，在型芯4与凹模I的结合面之间设置有定位销轴12 ;均衡固定在凹模I上的导柱6之间水平设置有动模固定板7，沿导柱6上下滑动的动模固定板7的下方设置有与型芯4相匹配的凸模8 ;凸模8、型芯4和凹模I的轴心相重合；为方便压制成型的环形坯料从型腔中取出，在环形型腔5的底部设置有推环9，放置在定模座板3上的活动顶板10上垂直对称设置有顶杆11，顶杆11延伸至推环9的底部。工作时，通过装粉靴将钎料和钎剂的混合粉料装入环形型腔5中，压力机带动固定在动模固定板7上的凸模8往复运动完成一次压制过程，如所需铝焊环的厚度较大时可重复上述压制过程，直至得到所需厚度的铝焊环为止，然后通过压机顶出油缸带动活动顶板10和顶杆11向上，推动推环9将压制好的铝焊环坯料从环形型腔5中顶出。如图2所示，本专利技术压制方法中专用的的烧结模具，包括内径与铝焊环相适应的SiC陶瓷管13，在SiC陶瓷管13内自下而上依次滑动叠放有倒T形铸铁块14，在T形铸铁块14的最上部滑动设置有圆盘形压块15。烧结时，将经冷压工序得到的环形坯料16套放在T形铸铁块14的台阶上,环形还料16的厚度要高于T形铸铁块14的凸台1_左右,最上面放上圆盘形压块15，并给予50 190kN的压力，置于氮气或真空环境中，快速加热烧结20-90S，然后将烧结好的铝焊环推出SiC陶瓷管13，即可得到所需的活性高的自钎剂铝焊环。下面举几个实例说明本专利技术的实施步骤 I、压制Φ 13X Φ 18X 5mm A188Si铝焊环(钎剂比例10%) A188Si和Nocolok钎剂按9:1的比例在球磨机中混合均勻后，通过冷压模具压制成5. 8mm厚的环形坯料。重复上述操作直到得到所需数量的环形坯料；将多个环形坯料依次放入烧结模具中，在480°C温度下真空烧结50s，得到所需铝焊环。此时烧结模具的T形铸铁块14的凸台高度应为5mm。2、压制 Φ 13 X Φ 18 X 5mm A188Si 铝焊环(钎剂比例 13%) A188Si和Nocolok钎剂按87:13的比例在球磨机中混合均匀后，通过冷压模具压制成5.8mm厚的环形坯料。重复上述操作直到得到所需数量的环形坯料；将多个环形坯料依次放入烧结模具中，在480°C温度下真空烧结45s，得到所需铝焊环。此时烧结模具的T形铸铁块14的凸台的高度应为5_。3、压制 Φ 13 X Φ 18 X 5mm A172Si8Cu 铝焊环(钎剂比例 10%) A172Si8Cu和Nocolok钎剂按9:1的比例在球磨机中混合均匀后，通过冷压模具压制成5. 8mm厚的环形坯料。重复上述操作直到得到所需数量的环形坯料；将多个环形坯料依次放入烧结模具中，460°C温度下真空烧结40s，得到所需铝焊环。此时烧结模具的T形铸铁块14的凸台的高度应为5mm。4、压制 Φ 13 X Φ 18 X 5mm A168Si5Cu 铝焊环(钎剂比例 10%) A168Si5Cu和Nocolok钎剂按9:1的比例在球磨机中混合均勻后,通过冷压模具压制成5. 8mm厚的环形坯料。重复上述操作直到得到所需数量的环形坯料，将多个环形坯料依次放入烧结模具中，在450°C温度下真空烧结30s，得到所需铝焊环。此时烧结模具的T形铸铁块14的凸台的高度应为5_。5、压制 Φ 10 X Φ 13 X 3mm A188Si 铝焊环(钎剂比例 15%) A188Si和Nocolok钎剂按85:15的比例在球磨机中混合均勻后,通过冷压模本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自钎剂铝焊环的压制方法，其特征在于：它包括冷压工序和烧结工序，所述冷压工序为：按照铝焊环的规格选择符合尺寸要求的冷压模具，将按比例混合均匀的钎料+钎剂混合物通过装粉靴装入冷压模具型腔中，室温下压制成坯料备用；所述烧结工序为：将冷压成型的坯料装入烧结模具中，在一定压力和氮气或真空环境中410～520℃烧结20～90秒即可得到铝焊环成品。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：龙伟民，李秀朋，樊江磊，马佳，鲍丽，丁天然，黄俊兰，李涛，钟素娟，朱坤，潘建军，
申请(专利权)人：郑州机械研究所，
类型：发明
国别省市：