[发明专利]一种无源自滋生高热自动焊接不锈钢的膏体及其制备方法与使用方法

说明书

技术领域

本发明属于金属焊接领域，涉及金属焊料，特别涉及一种无源自滋生高热自动焊接不锈钢的膏体及其制备方法与使用方法。

背景技术

中国是世界上最大的焊接钢制造国，以焊接为主要工艺技术的企业就有约7000家，焊接技术在许多领域发挥不可或缺的重大作用。现代先进技术，如激光与电弧复合热源焊接、等离子弧焊接、精细等离子弧切割、数控切割系统等都己得到广泛应用。但是，在进行焊接操作是上述工艺方法均无一例外的需要设备和附加工具，以及大量的能源。传统的电焊、气焊等方法同样具有在无外接电源、气源和其它能源、没有任何设备和工具，以及在恶劣天气条件下和难以到达的地方无法工作的致命缺点。常用的铝热焊是利用金属氧化物和金属铝之间的化学反应热作为热源来加热金属而实现焊接的方法。焊接时，必须预先把待焊两工件的端头固定在铸型内，然后把铝粉和氧化铁粉混合物（称铝热剂）放在坩埚内加热，使之发生还原放热反应，成为液态金属（铁）和熔渣（主要为Al2O3），注入铸型。液态金属流入接头空隙，形成焊缝金属。铝热焊虽然具有不需要电源、使用方便等特点，但也有必须使用铸型模具和坩埚等设备的缺点。国内外，如美国、俄罗斯、日本等国都在研发新型的焊接技术，如自蔓延焊接技术。自蔓延焊接技术是在待拟焊接的两块材料之间添进合适的能燃烧反应的原料，并要以一定的压力夹紧拟焊材料，待燃烧反应过程完成后才能实现两块材料的焊接。

因此寻求一种无需外接电源、气源（如氧气、乙炔气、氢气）和其它能源、可在没有任何设备和工具的情况下，及任何特殊需要的地方（如高空、地下和难以到达的地方）和天气条件下（如大雨、大雪 、大雾）完成金属焊接的焊接技术成为了行业内的研究热点。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种与传统焊接材料完全不同的膏状金属焊材，即一种无源自滋生高热自动焊接不锈钢的膏体：该焊接膏体采用硼粉等新的还原剂作为燃烧成分，引燃后高放热性的反应物释放出的热能足以使燃烧产物铜、铁、镍等熔焊材料与受焊母材通过润透、扩散及反应结晶等机制实现冶金结合从而完成自动焊接，可在无外接电源、气源和其它能源、无任何设备和工具情况下、及任何特殊地方和天气条件下实现高效简便地完成碳钢类金属焊接工作。

其次提供一种无源自滋生高热自动焊接不锈钢的膏体的制备方法。

此外还提供一种无源自滋生高热自动焊接不锈钢的膏体的使用方法。

为了实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种无源自滋生高热自动焊接不锈钢的膏体，其特征在于，其包括基本配方组合物和粘结剂，所述粘结剂与基本配方组合物的重量比为29：100；所述基本配方组合物的组分包括硼粉、氧化铜、氧化镍、三氧化二铁、硝酸钾，以上各组分的重量百分比分别为：硼粉8.4-9.9%、氧化铜61.7-63.6%、氧化镍23.1-23.4%、三氧化二铁2.0-2.2%、硝酸钾2.7-2.9%；所述粘结剂的组分包括乙二醇、高氯酸钠、氢氧化乙基纤维素，以上各组分以质量分数计分别为：乙二醇53.8-54.2%、高氯酸钠45.0-45.2%、氢氧化乙基纤维素0.8-1.0%。

在其中一个实施例中，所述基本配方组合物各组分的重量百分比分别为：硼粉9.9%、氧化铜61.7%、氧化镍23.4%、三氧化二铁2.1%、硝酸钾2.9%；所述粘结剂各组分的重量百分比分别为：乙二醇54.0%、高氯酸钠45.1%、氢氧化乙基纤维素0.9%。

较佳实施情况下，所述基本配方组合物的组分还包括铝粉，以质量分数计，铝粉添加量为硼粉、氧化铜、氧化镍、三氧化二铁、硝酸钾总质量的2.7-2.9%。

所述基本配方组合物的各组分为粉末颗粒状，且粒径为4-200um，湿度小于其质量的0.1%。

如权利要求1-4所述的任意一种无源自滋生高热自动焊接不锈钢的膏体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）基本配方组合物的配制：将基本配方组合物的各组分经干燥、粉碎、筛分按比例混合，并搅拌均匀得到基本配方组合物；

2）粘结剂的配制：将粘结剂的各组分按比例混合，并搅拌均匀得到粘结剂；

3）焊接膏体的制备：将上述粘结剂与粉末颗粒状基本配方组合物按重量比29：100混合，并搅拌均匀得到焊接膏体。

较佳实施情况下，所述步骤1）中的干燥工序具体操作为将基本配方组合物的各组分于100-110℃温度下干燥不少于1h。

所述制备得到的焊接膏体包装入牙膏状容器或罐体容器或压力喷涂器里或纸质包装中。