[发明专利]一种电焊用多孔金属焊材

说明书

本发明涉及一种电焊用多孔金属焊材；属于焊接技术领域。所述多孔金属焊材为孔隙率20‑80％的多孔金属，可用于制作焊材、焊丝和焊片。本发明首次设计了用于制作电焊用焊条、焊丝和焊片的多孔金属焊材，该焊材所需焊接电流较小，适用于薄板焊接；同时开发出了控制孔隙的方法。本发明所得产品质量稳定、可控；操作简单，便于大规模的工业化应用。

技术领域

本发明涉及一种电焊用多孔金属焊材；属于焊接技术领域。

背景技术

现有电焊用焊材材料一般为致密材质，这导致传统的金属电焊时，采用大电流时易造成咬边、烧穿、过热等缺陷，如奥氏体不锈钢焊材，电流过大时易引起晶间腐蚀。

发明内容

为了实现在低电流下实现对物质的良好焊接；研究人员从焊接芯材的组成、皮药的组成上做了大量的研究，但是效果一般。在偶然的情况下，发现用金属纤维烧结毡用来做焊材时，所用电流急剧下降；基于此发现，提出了本发明。

本发明一种电焊用多孔金属焊材；所述多孔金属焊材含有多孔金属纤维。作为优选方案，所述多孔金属焊材主要由金属纤维组成，作为进一步的优选方案，所述多孔金属焊材中金属纤维的质量百分含量≥50％。

作为优选方案，本发明一种电焊用多孔金属焊材；所述焊材的孔隙率为20-80％，进一步优选孔隙率为30-60％。

作为优选方案，本发明一种电焊用多孔金属焊材；所述焊材可制成焊条、焊丝和焊片。

作为优选方案，本发明一种电焊用多孔金属焊材；所述焊材由金属纤维烧结毡制备而成；且氧含量小于10ppm。

作为优选方案，本发明一种电焊用多孔金属焊材；所述金属纤维烧结毡的制备方法为：

将预烧结的金属纤维毡、导电垫片置于烧结腔内；抽真空；然后进行放电等离子烧结5～15min；冷却；得到产品；放电等离子体烧结时，控制烧结温度为1000～1200℃；在放电等离子烧结前，所述预烧结的金属纤维毡的铺设高度H大于导电垫片的高度d；

其中，导电垫片的高度

其中，FAW为烧结前纤维毡克重，单位g/cm².；

N为烧结毡的孔隙率，单位％

ρ_金属为该材料金属的密度，单位g/cm³；

d的单位为cm。

作为进一步的优选方案，本发明一种电焊用多孔金属焊材；所述金属纤维烧结毡制备过程中；放电等离子烧结时，控制施加于预烧结的金属纤维毡和导电垫片的压力为2～5MPa。

作为进一步的优选方案，本发明一种电焊用多孔金属焊材；所述导电垫片为中空结构；预烧结的金属纤维毡的铺设于导电垫片的中空结构中，并控制铺设高度H大于导电垫片的高度d；放电等离子烧结时，轴向加压设备与导电垫片直接接触。

作为进一步的优选方案，本发明一种电焊用多孔金属焊材；所述金属纤维烧结毡制备时；导电垫片的材质为金属材质或碳材质。优选为硬质石墨。

作为进一步的优选方案，本发明一种电焊用多孔金属焊材；所述金属纤维烧结毡制备过程中；当导电垫片的材质为金属材质时，在导电垫片与填充的预烧结的金属纤维毡之间设置一层碳纸。

作为进一步的优选方案，本发明一种电焊用多孔金属焊材；所述金属纤维烧结毡制备过程中；铺设好预烧结的金属纤维毡后，在其顶部铺设一层碳纸，等离子烧结时，碳纸和轴向加压设备接触。