钎焊焊丝、钎焊焊丝成型方法及钎焊焊丝成型模具
阅读说明：本技术 钎焊焊丝、钎焊焊丝成型方法及钎焊焊丝成型模具 (Brazing welding wire, brazing welding wire forming method and brazing welding wire forming die ) 是由 钟素娟 龙伟民 裴夤崟 张雷 李秀朋 沈元勋 李云月 王路乙 于 2021-04-25 设计创作，主要内容包括：本发明涉及钎焊焊丝、钎焊焊丝成型方法及钎焊焊丝成型模具。钎焊焊丝,包括：钎料管,具有内腔；钎剂,填充在钎料管的内腔中；所述钎料管的外周面上设有沟槽,沟槽沿钎料管轴线延伸,或者绕钎料管轴线螺旋延伸。钎焊焊丝成型模具,包括模体,模体内设有成型腔；所述成型腔的内壁上设有凸起,在钎焊焊丝从成型模具中通过时,凸起用于在钎料管的外周面上形成沟槽。钎焊焊丝成型方法,包括以下步骤：使钎料管从成型模具中通过,依靠成型模具的成型腔内壁上设置的凸起使钎料管外周面上形成沟槽,沟槽沿钎料管轴线延伸,或者绕钎料管轴线螺旋延伸。上述方案能够提高钎焊焊丝的钎剂熔化速率,减少钎焊流铺时间,提高焊接质量。(The invention relates to a brazing welding wire, a brazing welding wire forming method and a brazing welding wire forming die. A brazing wire, comprising: the brazing pipe is provided with an inner cavity; the brazing flux is filled in the inner cavity of the brazing filler metal pipe; the peripheral surface of the brazing filler metal pipe is provided with a groove, and the groove extends along the axis of the brazing filler metal pipe or extends spirally around the axis of the brazing filler metal pipe. The brazing welding wire forming die comprises a die body, wherein a forming cavity is arranged in the die body; the inner wall of the forming cavity is provided with a bulge, and when the brazing welding wire passes through the forming die, the bulge is used for forming a groove on the peripheral surface of the brazing filler metal pipe. The brazing welding wire forming method comprises the following steps: the brazing filler metal pipe passes through the forming die, a groove is formed on the outer peripheral surface of the brazing filler metal pipe by virtue of a bulge arranged on the inner wall of a forming cavity of the forming die, and the groove extends along the axis of the brazing filler metal pipe or spirally extends around the axis of the brazing filler metal pipe. The scheme can improve the flux melting rate of the brazing welding wire, reduce the brazing flow laying time and improve the welding quality.)
技术领域
本发明涉及钎焊焊丝、钎焊焊丝成型方法及钎焊焊丝成型模具。
背景技术
钎焊过程中往往需要使用钎丝和钎剂，钎剂熔化后能够流铺到工件表面，去除工件表面的氧化膜，从而提高钎焊质量。
例如眼镜行业，一副金属镜架通常由二、三十个零件组成，主要有眼镜腿、镜框、中梁、铰链、锁紧块、鼻托和螺钉等，钎焊是镜架的一种传统连接方式。目前，我国眼镜行业年产值高、国内外市场需求大，但绝大部分产品仍以黄铜、锌白铜低档材料为主。随着技术进步，研究高档眼镜用金属材料的性能及其相关制造工艺，特别是可用于金属镜架的高品质焊接材料及先进工艺，是材料工作者一个重要的研究方向。目前，镜架焊接时，需要分别添加钎剂、钎料，存在着钎焊作业麻烦、钎剂使用量难以均匀化、过量钎剂污染眼睛框架等问题，而受眼镜框架的结构影响，也导致焊后难于清理。
公开号为CN102513726B的中国专利文献公开了一种银基药芯焊丝及制造方法，将焊丝原料制成棒状，加热后通过加压装置的模筒挤压成空心管，形成钎料管；并且，将钎剂粉末熔化成液态，压入空心管内，得到带有药芯的焊丝。该工艺易于准确控制钎剂的用量，能满足合金焊接温度匹配，焊后易清洗。
但是，钎焊时，用于熔化钎剂的热量需要通过空心管由外到内传递，钎剂熔化速率较慢，钎剂流铺到工件表面去除工件氧化膜的时间较长，影响焊接质量。
发明内容
本发明的目的是提供一种钎焊焊丝，能够提高钎剂熔化速率，减少钎焊流铺时间，提高焊接质量。同时，本发明还提供了一种钎焊焊丝成型方法及钎焊焊丝成型模具。
本发明中钎焊焊丝采用如下技术方案：
钎焊焊丝，包括：
钎料管，具有内腔；
钎剂，填充在钎料管的内腔中；
所述钎料管的外周面上设有沟槽，沟槽沿钎料管轴线延伸，或者绕钎料管轴线螺旋延伸。
有益效果：采用上述技术方案，钎料管的外周面上设有沿钎料管轴线延伸，或者绕钎料管轴线螺旋延伸的沟槽，能够减少传热距离、提高传热面积，与现有技术相比，能够提高钎剂熔化速率，减少钎焊流铺时间，提高焊接质量。
作为一种优选的技术方案：所述沟槽的横截面为V形。
有益效果：采用上述技术方案，结构简单，加工方便。
作为一种优选的技术方案：所述沟槽的深度为钎料管壁厚的1/4至3/5。
有益效果：采用上述技术方案能够平衡钎料管的导热性能和结构强度。
作为一种优选的技术方案：所述沟槽设有3道以上。
有益效果：采用上述技术方案能够更好地保证钎剂熔化速率。
作为一种优选的技术方案：各所述沟槽沿周向均布。
有益效果：采用上述技术方案传热均匀性好。
本发明中钎焊焊丝成型模具采用如下技术方案：
钎焊焊丝成型模具，包括模体，模体内设有成型腔；
所述成型腔的内壁上设有凸起，在钎焊焊丝从成型模具中通过时，凸起用于在钎料管的外周面上形成沟槽。
有益效果：采用上述技术方案，在钎焊焊丝从成型模具中通过时，凸起能够在钎料管的外周面上形成沟槽，沟槽能够减少传热距离、提高传热面积，与现有技术相比，能够提高钎焊焊丝的钎剂熔化速率，减少钎焊流铺时间，提高焊接质量。
作为一种优选的技术方案：所述凸起的横截面形状为V形，尖部朝向成型模具的中心。
有益效果：采用上述技术方案，结构简单，加工方便。
作为一种优选的技术方案：所述凸起设有3处以上。
有益效果：采用上述技术方案能够在钎料管上成型出3道以上沟槽，更好地保证钎剂熔化速率。
本发明中钎焊焊丝成型方法采用如下技术方案：
钎焊焊丝成型方法，包括以下步骤：
使钎料管从成型模具中通过，依靠成型模具的成型腔内壁上设置的凸起使钎料管外周面上形成沟槽，沟槽沿钎料管轴线延伸，或者绕钎料管轴线螺旋延伸。
有益效果：采用上述技术方案能够在钎料管的外周面上形成沟槽，沟槽能够减少传热距离、提高传热面积，与现有技术相比，能够提高钎剂熔化速率，减少钎焊流铺时间，提高焊接质量。
作为一种优选的技术方案：该方法还包括以下步骤：
钎料管上成型出沟槽后，使钎料管通过圆形截面成型模具，使钎料管的外周面上的沟槽开口收窄，所述圆形截面成型模具是成型腔的横截面为圆形的成型模具。
有益效果：采用上述技术方案能够成型出近圆形的钎料，避免沟槽对自动化钎焊造成影响，易于实现自动化钎焊。
对于本专利要保护的主题，同一主题下的各优选技术方案均可以单独采用，在能够组合的情况下，也可以将同一主题下的两个以上优选的技术方案任意组合，组合形成的技术方案此处不再具体描述，以此形式包含在本专利的记载中。
附图说明
图1是本发明中钎焊焊丝的实施例1的横截面示意图；
图2是本发明中钎焊焊丝的实施例2的横截面示意图；
图3是本发明中钎焊焊丝成型模具的实施例1的横截面示意图；
图4是本发明中钎焊焊丝成型方法的实施例1的成型过程示意图；
图5是钎焊焊丝不带沟槽和带有沟槽时的润湿效果对比图；
图中相应附图标记所对应的组成部分的名称为：11、钎料管；12、钎剂；13、沟槽；21、模体；22、成型腔；23、凸起。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的具体实施方式中可能出现的术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，可能出现的术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，可能出现的语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“设有”应做广义理解，例如，“设有”的对象可以是本体的一部分，也可以是与本体分体布置并连接在本体上，该连接可以是可拆连接，也可以是不可拆连接。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以下结合实施例对本发明作进一步的详细描述。
本发明中钎焊焊丝的实施例1：
如图1所示，钎焊焊丝用于眼镜的焊接，包括钎料管11和钎剂12。钎料管11为无缝管，具有内腔，钎剂12填充在钎料管11的内腔中。钎料管11的制造方式以及钎剂12的填充方式为现有技术，本发明中不再详细说明。为了防止钎剂12吸潮影响钎剂12活性，钎料管11的两端封闭。
本发明中的钎焊焊丝的独特之处在于，钎料管11的外周面上设有沟槽13，沟槽13的横截面为V形，沿钎料管11轴线延伸。本实施例中，沟槽13沿周向均布，数量为8条。沟槽13的深度为钎料管11壁厚的1/2，开口宽度为0.08h，h为沟槽深度，能够平衡钎料管11的导热性能和结构强度，横截面接近圆形。作为优选的实施方式，沟槽13的深度为钎料管11壁厚的1/4至3/5，收口后的沟槽13宽度为0.01h至0.12h。
如图4，上述钎焊焊丝的成型方法如下，该方法也是本发明中钎焊焊丝成型方法的实施例1。
步骤一、在无缝钎料管11内灌入钎剂12；
步骤二、将灌入钎剂12的钎料管11通过图3所示的拉丝模，在钎料管11上形成连续的沟槽13，沟槽13的横截面为V形，加工方便，与利于后续减径。利用拉丝模对线材进行成型加工为现有工艺，本发明的独特之处在于，拉丝模的成型腔22内壁上设置的凸起23，钎焊焊丝从拉丝模中通过时，凸起23使钎焊焊丝的钎料管11外周面上形成沟槽13，沟槽13沿钎料管11轴线延伸；
步骤三、钎焊焊丝上成型出沟槽13后，使钎焊焊丝通过圆形截面成型模具，对钎料管11减径，使钎料管11的外周面上的沟槽13开口收窄。所述圆形截面成型模具是普通拉丝模，成型腔22的横截面为圆形。
传统钎焊工艺原理为钎剂首先熔化清除母材氧化膜，然后钎料熔化润湿母材，钎剂熔化温度一般低于钎料熔化温度30℃左右。钎剂的活性直接影响钎料的流铺，进而影响钎焊效果。钎焊过程中对钎焊焊丝的传热方式有热传导、对流、辐射三种，不论采用哪种加热方式，都需要通过表面的钎料将热量传递到钎剂。在钎料、钎剂熔化温度相差30℃左右的情况，有可能钎料先熔化，或者钎料、钎剂同时熔化，这个时候钎剂还没来得及除掉母材氧化膜，会影响钎料流铺，图5a。而本发明带沟槽的眼镜焊线，钎料表面有沟槽，沟槽处钎料皮厚度减薄，钎焊加热时可以使热量快速传递给钎剂，让钎剂熔化快于钎料，钎剂快速除掉母材氧化膜，钎料熔化后流铺效果较好，见图5b。图5的润湿条件：钎焊焊丝为Ag40Cu19Zn21Cd，重量0.2g，温度700℃，时间5min。
上述钎焊焊丝除了便于实现眼镜的自动化焊接以外，还能够用最少的钎剂实现钎焊连接，可以准确控制钎剂的用量，达到保护环境的目的。
本发明中钎焊焊丝的实施例2：
与实施例1的不同之处在于，本实施例如图2所示，钎料管11的外周面上的沟槽13宽度较大，未进行上述步骤三的减径处理。
本发明中钎焊焊丝成型模具的实施例1：
钎焊焊丝成型模具如图3所示，所述成型腔22的内壁上设有凸起23，在钎焊焊丝从成型模具中通过时，凸起23用于在钎料管11的外周面上形成沟槽13。
本发明中钎焊焊丝成型方法的实施例2：
与实施例1的不同之处在于，本实施例仅包括实施例1的步骤一和二，不包括步骤三的减径处理。
本发明中钎焊焊丝成型方法的实施例3：
与实施例1或2的不同之处在于，本实施例先对钎料管11单独进行步骤一和二的处理，最后灌入钎剂12。
在钎焊焊丝的上述实施例中，所述沟槽13的横截面为V形，在钎焊焊丝的其他实施例中，沟槽13的横截面也可以是其他形状，例如U形、圆弧形、梯形等。对应地，在钎焊焊丝成型模具的其他实施例中，成型腔22的内壁上的凸起23也可以是其他形状，例如U形、圆弧形、梯形等。
在钎焊焊丝的其他实施例中，所述沟槽13的数量也可以增减，例如设置为3道、4道、5道、6道、7道、9道或10道等，也可以仅设置1道或者2道。对应地，在钎焊焊丝成型模具的其他实施例中，成型腔22的内壁上的凸起23也可以设置为3处、4处、5处、6处、7处、9处或10处等，也可以仅设置1处或者2处。
以上所述，仅为本申请的较佳实施例，并不用以限制本申请，本申请的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本申请的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本申请的保护范围内。
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