一種釬料填縫性試驗方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及釬焊技術領域，具體是關于一種釬料填縫性的試驗方法。
【背景技術】
[0002]填縫性是指在釬焊時液態釬料填充母材毛細間隙的能力。液態釬料在母材毛細間隙中的填縫過程決定了釬焊接頭的均勻性、致密性和接頭強度，是衡量釬料對母材性能好壞的重要指標，測試釬料在母材毛細間隙中的流動性對釬料的選用有重要的指導意義。
[0003]釬料填縫性試驗方法的國家標準有《釬料鋪展性及填縫性試驗方法》(GB/T11364-89 )和《釬料潤濕性試驗方法》(GB/T 11364-2008 )。《釬料鋪展性及填縫性試驗方法》中填縫性測試的內容包括:母材立板與底板呈垂直“丄”型放置，在一端墊入1mm墊片，固定后在間隙零端一側放置釬料和釬劑，試件平放在試驗平臺上入爐保溫50s后出爐空冷，待釬料凝固后卸下試件測定填縫長度。該試驗方法有如下缺點:1.母材零端放置的釬料的重量和初始形狀對填縫長度有影響；2.底板難以保證水平，在底板傾斜情況下釬料重力作用對填縫長度有較大影響。
[0004]修訂后的《釬料潤濕性試驗方法》標準中釬料填縫性測試步驟為:內管B置于外管A中使管B外壁與管A內壁相切，釬料和釬劑放置在內管B內腔中，將試件放入爐中加熱到試驗溫度后保溫50s，熔融釬料通過內管B與基座C之間的間隙流入外管A與內管B的毛細間隙中，出爐待釬料冷卻凝固。采用X射線透視技術觀察釬料填縫橫截面，記錄釬料角度與填縫高度的關系曲線。該試驗方法有如下缺點:1.試件加工過程繁瑣，需分別加工外管A、內管B、試件基座C及兩管的定位孔，且裝配復雜；2.試驗完成后檢測方法復雜，采用X射線透視技術檢測效率低、周期長且成本高。
【發明內容】
[0005]本發明的目的正是針對上述現有技術中所存在的不足之處而提供一種試樣加工方便、操作過程簡單、快速準確檢測液態釬料對母材填縫性的方法。
[0006]本發明的目的可通過下述技術措施來實現:
本發明的釬料填縫性試驗方法包括以下步驟:
A.取橫截面設置有V型縫隙的板狀母材豎直放置在釬料槽中，在所述釬料槽中放置釬料，并在所述釬料上覆蓋釬劑；且所述V型縫隙開口側的開口寬度為0.3mm~2mm ;
B.把所述釬料槽放入加熱爐中加熱至大于所述釬料和釬劑熔點溫度后、保溫l~10min;使熔化后的釬料在毛細作用力下沿所述V型縫隙向上爬升；
C.取出所述釬料槽，待所述釬料凝固后測量釬料在V型縫隙不同寬度處的爬升填充高度與V型開口縫隙寬度的關系曲線。
[0007]本發明中所述的橫截面設置有V型縫隙的板狀母材是由固定在一起的采用V型夾角豎直放置的板狀母材一和板狀母材二構成；所述板狀母材一和所述板狀母材二材質相同，厚度δ為2mm~4mm、高度h為60mm~100mm、寬度w為20mm~40mm ;且試驗面應光潔、無毛邊、毛刺，并用適當方法清理，去除油污、氧化物等雜質。
[0008]所述橫截面設置有V型縫隙的板狀母材也可以是由整塊長方體板狀材料加工而成，所述板狀母材的厚度δ ’為4mm~6mm，高度h’為60mm~100mm，寬度w’為20mm~40mmo
[0009]所述V型縫隙可以為對稱結構，所述V型縫隙的開口處寬度可以為0.
[0010]本發明中加熱溫度和保溫時間應根據選用的釬料和釬劑成分及板狀母材的材質確定。例如，測試820~850°C溫度下保溫3min~5min，使用FB308釬劑的HL205銅釬料對純銅母材的填縫性；測試593~616°C溫度下保溫2min~4min，使用Nocolok和氯化物混合釬劑的4343鋁釬料對3003鋁合金的填縫性。
[0011]本發明中所述的測量V型縫隙中釬料的填充高度可采用以下具體方法:選取直徑較小的等高針狀物，將所述針狀物等間距豎直放置并呈直線陣列排布，并用連接物將所述針狀陣列連接起來，保持每個所述針狀物在外力作用下可在所述連接物中單獨上下移動，將所述針狀陣列插入所述“V”型縫隙上方釬料未填充區域的空隙中，加外力使所述針狀物向下移動直至接觸到凝固釬料而不能繼續移動，依次移動陣列上的所有針狀物，根據針狀物下移的高度繪制釬料填充高度與V型開口縫隙寬度的關系曲線。
[0012]本發明的有益效果如下:
由于所述試驗方法中釬料的填充間隙均為豎直放置，相比GB/T 11364-89和GB/T11364-2008試驗方法的母材水平放置，在母材板放置略有偏差的情況下，所述試驗方法對試驗結果準確性的影響較小；GB/T 11364-89和GB/T 11364-2008試驗方法中釬料的用量和形狀對試驗結果有較大影響，而所述試驗方法中釬料的用量足夠多，可排除釬料重量和形狀等因素對試驗結果的影響；GB/T 11364-2008中采用X射線透視進行試驗結果的檢驗，檢測方法復雜且成本較高，所述釬料填縫性試驗方法檢測方法簡單且成本低廉；GB/T11364-2008試驗方法試樣加工和裝配難度較大，而所述釬料填縫性試驗裝置結構簡單，母材為簡單板狀結構，試樣加工難度小且裝配方便。
【附圖說明】
[0013]圖1為板狀母材一和板狀母材二放入釬料槽未添加釬料和釬劑的示意圖。
[0014]圖2為板狀母材一和板狀母材二放入釬料槽添加釬料和釬劑的局部剖面示意圖。
[0015]圖3為具有V型開口板狀母材放入釬料槽未添加釬料和釬劑的示意圖。
[0016]圖4為具有V型開口板狀母材放入釬料槽添加釬料和釬劑的局部剖面示意圖。
[0017]圖5為試驗結果一。
[0018]圖6為試驗結果二。
[0019]圖中標記:1.板狀母材一，2.板狀母材二，3.V型縫隙，4.釬料槽，5.凹槽，6.釬料，7.釬劑，8.板狀母材，9.V型開口(V型縫隙)。
[0020]
【具體實施方式】
[0021]本發明以下將結合實施例(附圖)作進一步描述:
實施例1
本實施例所選取的板狀母材一 1和板狀母材二 2為20鋼，釬料6為Sn60PbA，釬劑7為松香，釬料槽4為石墨。
[0022]板狀母材一 1和板狀母材二 2的尺寸均為60mmX 40mmX 2mm，板狀母材一 1和板狀母材二 2的60mmX 40mm面均垂直于水平面放置且呈小角度夾角，板狀母材一 1和板狀母材二 2構成一由窄到寬的間隙，間隙最寬處為0.5mm，用點固焊對板狀母材一 1和板狀母材二 2定位，把板狀母材一 1和板狀母材二 2放入釬料槽4的凹槽5中，向凹槽中放入釬料并在釬料上覆蓋釬劑，調整釬料槽水平后入爐中在220°C、保溫5min條件下，待釬料完全熔化后，液態釬料沿V型縫隙3向上爬升，板狀母材一 1、板狀母材二 2和釬料槽4整體出爐冷卻，待釬料完全凝固后測量釬料沿間隙的爬升高度H，并記錄釬料的爬升高度Η與間隙寬度C的關系曲線，其試驗結果見圖5。
[0023]實施例2
本實施例所選取的由整塊長方體板狀材料加工而成的橫截面設置有V型縫隙的板狀母材8為20鋼，釬料6為Sn60PbA，釬劑7為低溫釬劑，釬料槽4為石墨。
[0024]板狀母材8的尺寸為60mmX40mmX4mm，用線切割沿金屬板60X4mm面向內切出一對稱結構的V型開口 9，V型開口 9的深度35mm、開口處寬度1mm ;使板狀母材8中V型開口9的交線垂直于水平面，將板狀母材8放入釬料槽4的凹槽5中，向凹槽5中加入釬料并覆蓋釬劑，放入爐中在220°C、保溫5min條件下加熱至釬料完全融化，待釬料完全熔化后，液態釬料沿V型開口的毛細間隙向上爬升，板狀母材8和釬料槽4出爐冷卻，釬料6完全凝固后對釬料填縫橫截面進行X射線透視，并記錄釬料填縫高度Η與間隙寬度C的關系曲線，其試驗結果見圖6。
【主權項】
1.一種釬料填縫性試驗方法，其特征在于:包括以下步驟: A.取橫截面設置有V型縫隙的板狀母材豎直放置在釬料槽中，在所述釬料槽中放置釬料，并在所述釬料上覆蓋釬劑；且所述V型縫隙開口側的開口寬度為0.3mm~2mm ; B.把所述釬料槽放入加熱爐中加熱至大于所述釬料和釬劑熔點溫度后、保溫l~10min;使熔化后的釬料在毛細作用力下沿所述V型縫隙向上爬升； C.取出所述釬料槽，待所述釬料凝固后測量釬料在V型縫隙不同寬度處的爬升填充高度與V型開口縫隙寬度的關系曲線。2.根據權利要求1所述的釬料填縫性試驗方法，其特征在于:所述V型縫隙為對稱結構，且開口側開口寬度為0.3.根據權利要求1所述的釬料填縫性試驗方法，其特征在于:所述的橫截面設置有V型縫隙的板狀母材是由固定在一起的采用V型夾角豎直放置的板狀母材一和板狀母材二構成；所述板狀母材一和所述板狀母材二材質相同，厚度δ為2mm~4mm、高度h為60mm~100mm、寬度 w 為 20mm~40mm。4.根據權利要求1所述的釬料填縫性試驗方法，其特征在于:所述橫截面設置有V型縫隙的板狀母材是由整塊長方體板狀材料加工而成，所述板狀母材的厚度S ’為4mm~6mm，高度 h’ 為 60mm~100mm，寬度 w’ 為 20mm~40mm。
【專利摘要】本發明公開一種釬料填縫性試驗方法。該方法包括以下步驟：取橫截面設置有V型縫隙的板狀母材豎直放置在釬料槽中，在所述釬料槽中放置釬料，并在所述釬料上覆蓋釬劑；把所述釬料槽放入加熱爐中加熱、保溫；所述釬料和所述釬劑熔化后，在毛細作用力下沿所述V型縫隙向上爬升；取出所述釬料槽，待所述釬料凝固后測量釬料在V型縫隙不同寬度處的爬升填充高度與V型開口縫隙寬度的關系曲線。本發明提供了一種試樣加工方便、操作過程簡單、快速準確檢測液態釬料對母材填縫性的方法。
【IPC分類】G01N23/02, G01N11/00, B23K31/02
【公開號】CN105277466
【申請號】CN201510863228
【發明人】龍偉民, 鐘素娟, 鮑麗, 高雅, 張青科, 程亞芳, 張雷, 馬佳, 朱坤, 糾永濤, 潘建軍
【申請人】鄭州機械研究所
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2015年12月1日