用于将焊剂直接涂覆在钎焊表面的方法技术

本发明专利技术披露一种用于将钎焊焊剂材料涂覆到钎焊表面上的方法。所述方法包括下列步骤：利用动力喷射涂覆方法将钎焊填充材料直接涂覆到基底上以形成钎焊表面。在将钎焊填充材料涂覆到基底上后，可将采用一种干态粉末或者湿浆液的形式的钎焊焊剂材料直接沉积钎焊表面上。钎焊表面的性质能够在不使用附加的粘结剂或者树脂材料的情况下使涂覆的焊剂材料附着在表面上。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钎焊领域，特别涉及一种用于将钎焊焊剂直接涂覆在钎焊表面上的方法。
技术介绍
钎焊是一种利用钎焊填充材料将部件接合在一起的方法，其中钎焊填充材料的熔点低于任一个部件的熔点。钎焊方法通常用于将由金属或者合金制成的部件接合在一起。通常，钎焊填充材料被放置在两个待接合的部件之间或者与它们邻接设置并且将该组件加热到钎焊填充材料能够熔化但所述部件不能熔化的温度。在冷却后，钎焊填充材料在所述部件的两个表面之间形成一种冶金接合。通常，待接合的表面包括可能阻碍在表面之间形成钎焊接头的表面金属氧化物层。因此，除了钎焊填充材料以外还包括钎焊焊剂材料。常规的钎焊焊剂包括氯化物和/或氟化物，并且焊剂材料的熔化温度通常低于钎焊填充材料的熔化温度。一旦熔化，钎焊焊剂材料用于溶解在两个表面上的金属氧化物硬壳，增强熔融钎焊填充材料的润湿性和流动性，从而能够利用待钎焊的部件的接头之间的毛细作用力使其被自由抽吸。本领域普通技术人员已经知道，钎焊填充材料的组分是由待接合的表面的组分决定的。类似地，有多种可使用的钎焊焊剂材料并且所用的特定一种钎焊焊剂材料取决于待钎焊的部件的性质。通常，当钎焊铝部件时，在工业上使用由Solvay Fluor制造的Nocolok焊剂。该焊剂包括氟铝酸钾混合物。在目前的制造方法中，在设备钎焊之前将钎焊焊剂涂覆在钎焊表面上是一种困难的工艺。通常，钎焊填充材料被涂覆在其中一个待接合的表面上并且该设备被预组装。在预组装后，通常将整个设备浸入水-焊剂的浆液中或者将这样的水-焊剂的浆液喷射到整个组件上。或者，利用静态干粉工艺将焊剂材料涂覆到整个设备上。如上所述，实际上，仅在被接合的两个表面处的局部区域需要焊剂。接着，使整个带有焊剂的设备进入钎焊炉中，在那里钎焊焊剂材料变成液体并且易于从设备上滴下在钎焊炉内形成很硬的残余物质，这需要定期使该炉停工并且对其进行清洁。另外，加热的钎焊焊剂材料产生烟气，在将烟气排放到大气中之前必须对其进行处理。通常钎焊焊剂不能很好地附着在钎焊表面上，这样需要包括附加的粘结剂和树脂以使钎焊焊剂材料附着在钎焊表面上。最后，这些工艺是不经济的，这是由于必须使用过量的焊剂材料。最好能够提供一种用于将钎焊焊剂材料直接涂覆到钎焊表面上的方法，该方法简单并且能够使涂覆有焊剂材料的钎焊表面在钎焊处理之前被大范围地处理。对于这样一种方法，仅钎焊表面而不是整个组件必须被涂覆焊剂，从而大大地减少了基本投资、助熔设备的覆盖区域、所需的焊剂材料量和助熔处理所需的劳动。专利技术概述在一个实施例中，本专利技术包括一种用于将钎焊焊剂材料涂覆到钎焊表面上的方法，所述方法包括下列步骤利用动力喷射涂覆方法将钎焊填充材料直接涂覆到基底上以形成钎焊表面；接着将钎焊焊剂材料直接沉积在所形成的钎焊表面上。在另一个实施例中，本专利技术包括一种用于将钎焊焊剂材料涂覆到钎焊表面上的方法，所述方法包括下列步骤提供一种采用颗粒混合物形式的钎焊填充材料，将所述颗粒混合物夹带在一种气流中，所述气体处于不足以使颗粒混合物热软化的温度，引导夹带在气流中的颗粒混合物通过与基底相对设置的超声波喷嘴并且使颗粒混合物加速到足以使颗粒混合物附着在基底上的速度，从而利用动力喷射涂覆形成钎焊表面，接着将钎焊焊剂材料直接沉积在所形成的钎焊表面上。附图的简要说明附图说明图1是用于本专利技术的动力喷射系统；图2是用于本专利技术的动力喷嘴的横截面图；图3是其上具有已经利用本专利技术所涉及的动力喷射涂覆方法涂覆的钎焊填充材料的基底的平面图的扫描电子显微照片；图4A是其上涂覆有每平方米10克的本专利技术所涉及的干态钎焊焊剂材料的钎焊表面的平面图的扫描电子显微照片；图4B是其上涂覆有每平方米40克的本专利技术所涉及的干态钎焊焊剂材料的钎焊表面的平面图的扫描电子显微照片；图5是说明在对本专利技术所涉及的三个试样进行一系列下落试验之前和之后钎焊焊剂材料在钎焊表面上的保留情况的图表；图6A是表示装填在钎焊表面上的钎焊焊剂与本专利技术所涉及的水-钎焊焊剂浆液中的钎焊焊剂浓度之间的依赖性的图表；图6B是表示在根据本专利技术进行下落试验之前和之后水-钎焊焊剂浆液在三个试样上的保留情况的图表；图7是在根据本专利技术在其上涂覆每平方米8克的水-钎焊焊剂浆液后的钎焊表面的平面图的扫描电子显微照片；以及图8是本专利技术所涉及的用于涂覆钎焊焊剂材料的轮的示意图。优选实施例的描述本专利技术包括一种利用动力喷射涂覆直接将钎焊填充材料涂覆到基底上并且将钎焊焊剂直接涂覆到所形成的钎焊表面上以形成钎焊表面的方法。该方法利用如在美国专利US 6,139,913、美国专利US6,283,386和由Van Steenkiste等在Surface and CoatingsTechnology 154，pages 237-252，2002中发表的标题为“Aluminumcoatings via kinetic spray with relatively large powderparticles”的文章中所披露的动力喷射工艺，所有这些文献在这里都作为参考。首先参见图1，本专利技术所使用的动力喷射系统用10表示。系统10包括罩壳12，支撑台14或者其他支撑装置位于罩壳12中。固定在台14上的安装面板16支撑用于固定待涂覆的基底的工作夹具18。在一个实施例中，工作夹具18能够在三个维度上移动并且能够支撑待涂覆的适合基底。在另一个实施例中，工作夹具18能够输送待涂覆的基底使之经过下面将描述的动力喷嘴34。罩壳12包括具有至少一个空气入口(未示出)的周壁和通过适合的排气导管22与集尘器(未示出)相连的空气出口20。在涂覆过程中，集尘器持续地从罩壳12抽吸空气并且收集任何夹带在排出空气中的灰尘或者颗粒以进行后续处理。喷射系统10还包括能够将高达3.4MPa(500psi)的空气压力提供给高压空气压载罐26的空气压缩机24。空气压载罐26通过管线28与高压粉末供给器30和独立的空气加热器32相连。空气加热器32将高压加热空气(下面所述的主要气体)提供给动力喷嘴34。主要气体的温度范围在100至3000℃之间，这取决于被喷射的粉末。主要气体和粉末供给器30的压力范围在200至500psi之间。粉末供给器30将单一粉末的颗粒或者颗粒的混合物与未加热的高压空气混合并且将颗粒混合物提供给喷嘴34的辅助输入管线48。本专利技术所用的颗粒包括所选择的钎焊填充材料。通常，钎焊填充材料包括金属、合金及其混合物，下面给出示例。计算机控制器35用于控制被供给到空气加热器32的空气压力和从空气加热器32排出的加热的主要气体的温度。本领域普通技术人员应该理解的是，系统10可包括多个粉末供给器30，所有的粉末供给器30与一个或者多个辅助管线48相连。为了清楚起见，图1中仅示出了一个粉末供给器30。图2是喷嘴34及其与空气加热器32和辅助输入管线48连接的部分的横截面图。主空气通道36将空气加热器32与喷嘴34连接在一起。通道36连有预混腔室38，预混腔室38引导空气通过流体整流器40并且进入到混合腔室42。利用在通道36中的气体输入温度热电偶44和与混合腔室42相连的压力传感器46监测空气或者其他加热主要气体的温度和压力。未加热的高压空气和颗粒粉末的混合物通过辅助输入管线48被输送到粉末注射管50本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于将钎焊焊剂材料涂覆到钎焊表面上的方法，所述方法包括下列步骤：（ａ）利用动力喷射涂覆将钎焊填充材料直接涂覆到基底上以形成钎焊表面；（ｂ）将钎焊焊剂材料直接沉积在所形成的钎焊表面上。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：Z赵，BA吉利斯皮，JR史密斯，TH范斯特恩基斯特，Y罗，
申请(专利权)人：德尔菲技术公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]