一種廢棄粉煤灰改性制備鎂合金薄帶釬料的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種廢棄粉煤灰改性制備鎂合金薄帶釬料的方法，屬于抑爆劑制備技術領域。針對目前制備的鎂合金薄帶釬料由于自身線膨脹系數(shù)較大，在焊接過程中易于變形，產生較大的熱應力，易于產生熱裂紋的問題，通過將粉煤灰熔融后，通過玻璃棒引絲并吹散制備粉煤灰纖維，隨后將粉煤灰與鎂合金復配，通過粉煤灰纖維自身耐熱性能優(yōu)異，且在作為釬料時，可降低合金釬料自身膨脹系數(shù)，使其在焊接過程中具有很好的熱穩(wěn)定性，焊接無裂紋產生，本發(fā)制備的鎂合金薄帶釬料熱膨脹系數(shù)較低，在20～100℃下，熱膨脹系數(shù)為18×l0?5～19×l0?5℃?1，且制備過程簡單，綠色環(huán)保，對環(huán)境無污染。
【專利說明】
一種廢棄粉煤灰改性制備鎂合金薄帶釬料的方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及一種廢棄粉煤灰改性制備鎂合金薄帶釬料的方法，屬于釬料制備技術領域。
【背景技術】
[0002]釬焊作為材料連接方法中的一種，是當今高技術中一項精密的連接技術，在許多行業(yè)得到廣泛的應用。相對于熔焊與壓焊，釬焊具有獨特的優(yōu)點:釬焊加熱溫度一般遠低于母材的熔點，因而對母材的物理化學性能通常沒有明顯的不利影響;釬焊溫度低，可對焊件整體均勻加熱，引起的應力和變形小，容易保證焊件的尺寸精度;有對焊件整體加熱的可能性，使釬焊可以用于結構復雜、開敞性差的焊件，并可一次完成多縫多零件的連接;容易實現(xiàn)異種金屬、金屬與非金屬材料的連接;對熱源要求較低，工藝過程較簡單。因此制備鎂合金釬焊接頭具有廣闊的應用前景。
[0003]由于鎂合金有具有比強度、比剛度高，減振性、電磁屏蔽和抗輻射能力強，易切削加工，易回收等一系列優(yōu)點使其在航空航天，汽車制造等領域具有極其重要的應用價值和廣闊的應用前景。但由于鎂合金晶體結構為密排六方晶格，密度約為1.7389/cm，熔點約500°(:?680°(:，在0°(:?100°(:時平均線膨脹系數(shù)為26.8\10—5°(:—1。由于鎂合金的低密度和低熔點，熱導率、電導率及熱膨脹系數(shù)大，化學活性強，易氧化且氧化物的熔點高等特點，使鎂合金在焊接過程中，由于自身線膨脹系數(shù)較大，在焊接過程中易于變形，產生較大的熱應力，易于產生熱裂紋，所以制備一種低膨脹性鎂合金薄帶釬料很有必要。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術問題:針對目前制備的鎂合金薄帶釬料由于自身線膨脹系數(shù)較大，在焊接過程中易于變形，產生較大的熱應力，易于產生熱裂紋的問題，提供了一種通過將粉煤灰熔融后，通過玻璃棒引絲并吹散制備粉煤灰纖維，隨后將粉煤灰與鎂合金復配，通過粉煤灰纖維自身耐熱性能優(yōu)異，且在作為釬料時，可降低合金釬料自身膨脹系數(shù)，使其在焊接過程中具有很好的熱穩(wěn)定性，焊接無裂紋產生，有效的解決了鎂合金釬料焊接過程中易于變形，產生較大的熱應力，易于產生熱裂紋的問題。
[0005]為解決上述技術問題，本發(fā)明采用如下所述的技術方案是:
(1)按質量比1:10，將粉煤灰與去離子水攪拌混合并置于不銹鋼模具中，在5?1MPa下壓制成型，隨后將其置于電阻爐中，在780?850°C下熔融I?2h，將熔融粉煤灰用玻璃棒引出后，經10?15MPa高壓噴槍將其吹散，即可制備得粉煤灰纖維；
(2)將上述制備的粉煤灰纖維鋪放至坩禍底部，控制鋪放厚度為I?2cm，待鋪放結束后，將坩禍置于電阻爐中，在150?200°C下干燥25?30min，制備得干燥粉煤灰纖維，隨后按重量份數(shù)計，分別稱量45?50份Mg、5?10份Zn、I?2份Mn、15?20份Al和25?30份干燥粉煤灰纖維置于球磨機中，以無水乙醇為分散劑，球磨2?3h后，制備得混合粉末；
(3)將上述制備的混合粉末置于坩禍中，隨后將坩禍置于電阻爐中，在650?700°C下熔融I?2h后，按60?80r/min速度，用玻璃棒順時針攪拌合金恪融液，攪拌混合10?15min后，收集坩禍邊緣雜質，隨后繼續(xù)保溫熔融I?2h;
(4)待熔融完成后，將熔融合金體移入單棍甩帶爐中的高速旋轉的銅輥表面，控制銅輥轉速為25?30m/s，真空度為0.5Pa，待甩帶完成后，關閉調速系統(tǒng)，隨后收集薄帶熔融釬料，靜置冷卻至室溫后，即可制備得一種廢棄粉煤灰改性制備的鎂合金薄帶釬料。
[0006]本發(fā)明的應用方法是:將上述制備的鎂合金薄帶釬料切成長50cm，寬1cm的試件，隨后將焊接物表面用400#砂紙磨平，打磨時盡量朝著一個方向，去掉其表面的氧化層后，用乙醇將磨好的樣品擦干凈，隨后將切好的釬料夾在兩塊搭接的鎂合金試件之間，進行焊接處理。
[0007]本發(fā)明與其他方法相比，有益技術效果是:
(1)本發(fā)制備的鎂合金薄帶釬料熱膨脹系數(shù)較低，在20?100°C下，熱膨脹系數(shù)為18X10—5 ?19 X 10—5TT1;
(2)本發(fā)明制備過程簡單，綠色環(huán)保，對環(huán)境無污染。
【具體實施方式】
[0008]首先按質量比1:10，將粉煤灰與去離子水攪拌混合并置于不銹鋼模具中，在5?1MPa下壓制成型，隨后將其置于電阻爐中，在780?850°C下熔融I?2h后，將熔融粉煤灰用玻璃棒引出，經10?15MPa高壓噴槍將其吹散，即可制備得粉煤灰纖維;將上述制備的粉煤灰纖維鋪放至坩禍底部，控制鋪放厚度為I?2cm，待鋪放結束后，將坩禍置于電阻爐中，在150?200°(:下干燥25?301^11，制備得干燥粉煤灰纖維，隨后按重量份數(shù)計，分別稱量45?50份Mg、5?10份Zn、I?2份Mn、15?20份Al和25?30份干燥粉煤灰纖維置于球磨機中，以無水乙醇為分散劑，球磨2?3h后，制備得混合粉末；按質量比1:5，將上述制備的混合粉末置于坩禍中，隨后將坩禍置于電阻爐中，在650?700°C下熔融I?2h后，按60?80r/min速度，用玻璃棒順時針攪拌合金熔融液，攪拌混合10?15min后，收集坩禍邊緣雜質，隨后繼續(xù)保溫熔融I?2h;待熔融完成后，將熔融合金體移入單棍甩帶爐中的高速旋轉的銅輥表面，控制銅輥轉速為25?30m/s，真空度為0.5Pa，待甩帶完成后，關閉調速系統(tǒng)，隨后收集薄帶熔融釬料，靜置冷卻至室溫后，即可制備得一種廢棄粉煤灰改性制備的鎂合金薄帶釬料。
[0009]實例I
首先按質量比1:10，將粉煤灰與去離子水攪拌混合并置于不銹鋼模具中，在5MPa下壓制成型，隨后將其置于電阻爐中，在780°C下熔融Ih后，將熔融粉煤灰用玻璃棒引出，經1MPa高壓噴槍將其吹散，即可制備得粉煤灰纖維;將上述制備的粉煤灰纖維鋪放至坩禍底部，控制鋪放厚度為I cm，待鋪放結束后，將坩禍置于電阻爐中，在150 °C下干燥25min，制備得干燥粉煤灰纖維，隨后按重量份數(shù)計，分別稱量45份Mg、5份Zn、I份Mn、15份Al和25份干燥粉煤灰纖維置于球磨機中，以無水乙醇為分散劑，球磨2h后，制備得混合粉末;將上述制備的混合粉末置于坩禍中，隨后將坩禍置于電阻爐中，在650°C下熔融Ih后，按60r/min速度，用玻璃棒順時針攪拌合金熔融液，攪拌混合1min后，收集坩禍邊緣雜質，隨后繼續(xù)保溫熔融Ih;待熔融完成后，將熔融合金體移入單棍甩帶爐中的高速旋轉的銅輥表面，控制銅輥轉速為25m/s，真空度為0.5Pa，待甩帶完成后，關閉調速系統(tǒng)，隨后收集薄帶熔融釬料，靜置冷卻至室溫后，即可制備得一種廢棄粉煤灰改性制備的鎂合金薄帶釬料。
[0010]實例2
首先按質量比1:10，將粉煤灰與去離子水攪拌混合并置于不銹鋼模具中，在SMPaTS制成型，隨后將其置于電阻爐中，在800°C下熔融1.5h后，將熔融粉煤灰用玻璃棒引出，經12MPa高壓噴槍將其吹散，即可制備得粉煤灰纖維;將上述制備的粉煤灰纖維鋪放至坩禍底部，控制鋪放厚度為I cm，待鋪放結束后，將坩禍置于電阻爐中，在180 °C下干燥28min，制備得干燥粉煤灰纖維，隨后按重量份數(shù)計，分別稱量48份Mg、8份Zn、I份Mn、18份Al和28份干燥粉煤灰纖維置于球磨機中，以無水乙醇為分散劑，球磨2h后，制備得混合粉末;將上述制備的混合粉末置于坩禍中，隨后將坩禍置于電阻爐中，在680°C下熔融Ih后，按70r/min速度，用玻璃棒順時針攪拌合金熔融液，攪拌混合12min后，收集坩禍邊緣雜質，隨后繼續(xù)保溫熔融1.5h;待熔融完成后，將熔融合金體移入單棍甩帶爐中的高速旋轉的銅輥表面，控制銅輥轉速為28m/s，真空度為0.5Pa，待甩帶完成后，關閉調速系統(tǒng)，隨后收集薄帶熔融釬料，靜置冷卻至室溫后，即可制備得一種廢棄粉煤灰改性制備的鎂合金薄帶釬料。
[0011]實例3
首先按質量比1:10，將粉煤灰與去離子水攪拌混合并置于不銹鋼模具中，在1MPa下壓制成型，隨后將其置于電阻爐中，在850°C下熔融2h后，將熔融粉煤灰用玻璃棒引出，經15MPa高壓噴槍將其吹散，即可制備得粉煤灰纖維;將上述制備的粉煤灰纖維鋪放至坩禍底部，控制鋪放厚度為2cm，待鋪放結束后，將坩禍置于電阻爐中，在200°C下干燥30min，制備得干燥粉煤灰纖維，隨后按重量份數(shù)計，分別稱量50份Mg、10份Zn、2份Mn、20份Al和30份干燥粉煤灰纖維置于球磨機中，以無水乙醇為分散劑，球磨3h后，制備得混合粉末;將上述制備混合粉末置于坩禍中，隨后將坩禍置于電阻爐中，在700°C下熔融2h后，按80r/min速度，用玻璃棒順時針攪拌合金熔融液，攪拌混合15min后，收集坩禍邊緣雜質，隨后繼續(xù)保溫熔融2h;待熔融完成后，將熔融合金體移入單棍甩帶爐中的高速旋轉的銅輥表面，控制銅輥轉速為30m/s，真空度為0.5Pa，待甩帶完成后，關閉調速系統(tǒng)，隨后收集薄帶熔融釬料，靜置冷卻至室溫后，即可制備得一種廢棄粉煤灰改性制備的鎂合金薄帶釬料。
【主權項】
1.一種廢棄粉煤灰改性制備鎂合金薄帶釬料的方法，其特征在于具體制備步驟為: (1)按質量比1:10，將粉煤灰與去離子水攪拌混合并置于不銹鋼模具中，在5?1MPa下壓制成型，隨后將其置于電阻爐中，在780?850°C下熔融I?2h后，將熔融粉煤灰用玻璃棒引出，經10?15MPa高壓噴槍將其吹散，即可制備得粉煤灰纖維； (2)將上述制備的粉煤灰纖維鋪放至坩禍底部，控制鋪放厚度為I?2cm，待鋪放結束后，將坩禍置于電阻爐中，在150?200°C下干燥25?30min，制備得干燥粉煤灰纖維，隨后按重量份數(shù)計，分別稱量45?50份Mg、5?10份Zn、I?2份Mn、15?20份Al和25?30份干燥粉煤灰纖維置于球磨機中，以無水乙醇為分散劑，球磨2?3h后，制備得混合粉末； (3)將上述制備的混合粉末置于坩禍中，隨后將坩禍置于電阻爐中，在650?700°C下熔融I?2h后，按60?80r/min速度，用玻璃棒順時針攪拌合金恪融液，攪拌混合10?15min后，收集坩禍邊緣雜質，隨后繼續(xù)保溫熔融I?2h; (4)待熔融完成后，將熔融合金體移入單棍甩帶爐中的高速旋轉的銅輥表面，控制銅輥轉速為25?30m/s，真空度為0.5Pa，待甩帶完成后，關閉調速系統(tǒng)，隨后收集薄帶熔融釬料，靜置冷卻至室溫后，即可制備得一種廢棄粉煤灰改性制備的鎂合金薄帶釬料。
【文檔編號】B23K35/40GK106002001SQ201610469789
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月26日
【發(fā)明人】周榮, 高玉剛
【申請人】周榮