1.本發(fā)明屬于釬焊材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種球形鈦鋯基釬料的研磨裝置及制備方法。

背景技術(shù)：

2.鈦及鈦合金被廣泛應(yīng)用于航空、航天、船舶、化工、冶金等領(lǐng)域。用于鈦及鈦合金釬焊的釬料可分為銀基、鈀基、鋁基、鈦基或鈦鋯基，其中，鈦基或鈦鋯基釬被認(rèn)為是目前釬焊鈦及鈦合金最佳的釬料。

3.鈦基或鈦鋯基釬料很難加工成片狀和絲狀，通常以粉末使用。

4.目前鈦鋯基釬料粉末的制備方法主要有球磨破碎法和霧化法。球磨破碎法效率低，成本高，是一種適于少量制備小粒徑鈦鋯基焊粉的制備方法。霧化法制備的鈦鋯基粉球形度、松比較好，但粒度分布范圍寬，存在衛(wèi)星粉和空心粉，成本較高。

5.目前采用的圓錐偏心破碎方法主要用于礦料和石料等簡單的級別破碎，破碎出的物料尺寸其粒度范圍寬且不可控。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

6.本發(fā)明的目的是解決目前制備技術(shù)存在的不足，提供一種通過破碎、研磨方法制備球形鈦鋯基釬料的方法，該方法操作簡單，且成本低，可實(shí)現(xiàn)不同粒徑的近球形鈦鋯基焊料的制備。

7.為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

8.一種球形鈦鋯基釬料的研磨裝置，包括：圓錐破碎底座、套裝在所述圓錐破碎底座內(nèi)的圓錐偏心破碎輥，所述圓錐破碎底座的頂部設(shè)置有進(jìn)料斗，在所述進(jìn)料斗的頂部設(shè)置有進(jìn)料斗蓋板，在進(jìn)料斗的側(cè)面設(shè)置有用于在破碎研磨時(shí)需要注入保護(hù)氣體或者液體的管道口，所述圓錐偏心破碎輥固定連接有傳動(dòng)軸，該傳動(dòng)軸下端轉(zhuǎn)動(dòng)連接在支撐座上，由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，所述圓錐破碎座的下底部設(shè)置有固定法蘭，在該固定法蘭上均勻設(shè)置有多個(gè)與固定支撐座呈支撐狀固定連接的調(diào)距螺栓，該調(diào)距螺栓貫通固定支撐座并于其上下處各設(shè)置一個(gè)緊固螺母；所述圓錐偏心破碎輥呈草帽形，其外錐面與所述圓錐破碎底座構(gòu)成破碎區(qū)；所述圓錐偏心破碎輥的靠近所述固定法蘭處設(shè)置有與所述固定法蘭間隙配合的外延研磨帶，所述固定法蘭與外延研磨帶間隙配合形成研磨區(qū)，該外延研磨帶位于所述多個(gè)調(diào)距螺栓形成的區(qū)間內(nèi)，所述電機(jī)通過傳動(dòng)軸帶動(dòng)圓錐偏心破碎輥轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對物料的破碎和研磨。

9.進(jìn)一步地，所述研磨區(qū)的寬度為15～25mm；其上下間距為0.03～3.0mm，該間距可通過調(diào)距螺栓和螺母進(jìn)行調(diào)節(jié)。

10.進(jìn)一步地，所述研磨區(qū)的內(nèi)側(cè)的圓錐破碎座下底部與破碎輥上底部接合處向上形成一傾角，便于待研磨的釬料顆粒進(jìn)入研磨區(qū)，其角度范圍為3～10

°

。

11.進(jìn)一步地，所述傳動(dòng)軸嵌入圓錐偏心破碎輥內(nèi)并通過所設(shè)置的鍵銷固定。

12.一種球形鈦鋯基釬料的制備方法，包括以下步驟：

13.(1)按照釬料成分配比稱料，將原料放入電弧熔煉爐內(nèi)熔煉成均勻的坯錠；

14.(2)將坯錠放入充有氬氣保護(hù)氣氛或灌裝無水乙醇的圓錐破碎腔內(nèi)，坯錠在圓錐偏心破碎輥的擠壓、攪動(dòng)作用和釬料自身重力作用下，被破碎成小顆粒焊料；

15.(3)小顆粒釬料到達(dá)破碎腔底部后，在破碎輥的擠壓、攪動(dòng)作用下向研磨區(qū)滾動(dòng)，被進(jìn)一步破碎、研磨，直至釬料尺寸小于控制尺寸后方可通過出料口進(jìn)入選篩機(jī)，最終篩分出合適規(guī)格的釬料。

16.步驟(1)所述熔煉氣氛為氬氣100～300pa，熔煉電流95～140a，每次熔煉攪拌時(shí)間10～25s，原料完全熔化后重熔兩次以上，所得坯錠直徑≤60mm。

17.步驟(2)所述圓錐底座內(nèi)側(cè)最大直徑200～250mm。

18.步驟(2)所述圓錐偏心破碎輥為草帽形，圓錐破碎座下底部與破碎輥上底部工作區(qū)域?yàn)檠心^(qū)，研磨區(qū)寬度15～25mm，研磨區(qū)上下間距0.03～3.0mm，可通過調(diào)距螺栓調(diào)節(jié)。

19.步驟(3)所述破碎機(jī)研磨區(qū)內(nèi)側(cè)的圓錐破碎座下底部與破碎輥上底部成3～10

°

，便于釬料顆粒進(jìn)入研磨區(qū)。

20.步驟(2)或步驟(3)所述偏心破碎輥轉(zhuǎn)速控制在120～360r/min。

21.綜上，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

22.本發(fā)明所述的焊料粒徑取決于研磨區(qū)上下最小間距，通過調(diào)距螺栓調(diào)節(jié)間距實(shí)現(xiàn)釬料粒徑的可控，并且可根據(jù)釬料成分調(diào)節(jié)偏心破碎輥轉(zhuǎn)速，促使顆粒長短徑相近，改善釬料球形度

23.本發(fā)明的方法可制備不同粒徑的鈦鋯基釬料，釬料球形度好，且操作簡單，制備流程短，適合鈦鋯基釬料的生產(chǎn)和使用需求。

24.本發(fā)明的方法除了制備上述鈦鋯基釬料外，還可以制備其它的脆性釬料。

附圖說明

25.圖1為圓錐破碎研磨裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

26.圖2為圖1中的研磨區(qū)的放大圖。

27.圖中：1

?

進(jìn)料斗蓋板，2

?

進(jìn)料斗，3

?

圓錐破碎底座，31

?

固定法蘭，4

?

調(diào)距螺栓，5

?

圓錐偏心破碎輥，51

?

外延研磨帶，6

?

傳動(dòng)軸，7

?

鍵銷，8

?

進(jìn)氬氣/無水乙醇管，9

?

固定支撐座，10

?

研磨區(qū)，11

?

破碎區(qū)，12

?

傳動(dòng)軸支撐座，13

?

出料口。

28.圖3為實(shí)施例3制備的鈦鋯基釬料粉末的掃描電鏡照片，整體放大倍數(shù)310x，局部放大倍數(shù)2650x。

具體實(shí)施方式

29.以下結(jié)合附圖及實(shí)施例詳述本發(fā)明，然而以下實(shí)施例是對本發(fā)明的解釋而并不局限于以下實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員基于本發(fā)明范圍加以若干變化而無創(chuàng)新性勞動(dòng)下所獲得的所有其它實(shí)施例，均勻?qū)儆诒景l(fā)明保護(hù)的范圍。

30.如圖1和圖2，一種球形鈦鋯基釬料的研磨裝置，包括：圓錐破碎底座3、套裝在所述圓錐破碎底座3內(nèi)的圓錐偏心破碎輥5，所述圓錐破碎底座3的頂部設(shè)置有進(jìn)料斗2，在所述進(jìn)料斗2的頂部設(shè)置有進(jìn)料斗蓋板1，在進(jìn)料斗2的側(cè)面設(shè)置有用于在破碎研磨時(shí)需要注入保護(hù)氣體或者液體的管道口8，所述圓錐偏心破碎輥5固定連接有傳動(dòng)軸6，該傳動(dòng)軸6轉(zhuǎn)動(dòng)

連接在支撐座12上，由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，所述圓錐破碎座3的下底部設(shè)置有固定法蘭31，在該固定法蘭31上均勻設(shè)置有多個(gè)與固定支撐座9呈支撐狀固定連接的調(diào)距螺栓4，該調(diào)距螺栓4貫通固定支撐座9并于其上下處各設(shè)置一個(gè)緊固螺母；所述圓錐偏心破碎輥5呈草帽形，其靠近錐底處與所述圓錐破碎底座3構(gòu)成破碎區(qū)11；所述圓錐偏心破碎輥5的靠近所述固定法蘭31處設(shè)置有與所述固定法蘭31間隙配合的外延研磨帶51，所述固定法蘭31與外延研磨帶51間隙配合形成研磨區(qū)10，該外延研磨帶51位于所述多個(gè)調(diào)距螺栓4形成的區(qū)間內(nèi)，所述電機(jī)通過傳動(dòng)軸6帶動(dòng)圓錐偏心破碎輥5轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對物料的破碎和研磨。

31.進(jìn)一步地，所述研磨區(qū)10的寬度為15～25mm；其上下間距為0.03～3.0mm，該間距可通過調(diào)距螺栓4和螺母進(jìn)行調(diào)節(jié)。

32.進(jìn)一步地，所述研磨區(qū)10的內(nèi)側(cè)的圓錐破碎座下底部與破碎輥上底部接合處向上形成一傾角，便于待研磨的釬料顆粒進(jìn)入研磨區(qū)，其角度范圍為3～10

°

。

33.進(jìn)一步地，所述傳動(dòng)軸6嵌入圓錐偏心破碎輥5內(nèi)并通過所設(shè)置的鍵銷7固定。

34.所述制備方法包括以下步驟：

35.(1)按照釬料成分配比稱料，將原料放入電弧熔煉爐內(nèi)熔煉成均勻的坯錠；

36.(2)將坯錠放入充有氬氣保護(hù)氣氛或灌裝無水乙醇的圓錐破碎腔內(nèi)，坯錠在圓錐偏心破碎輥的擠壓、攪動(dòng)作用和釬料自身重力作用下，被破碎成小顆粒釬料；

37.(3)小顆粒釬料到達(dá)破碎腔底部后，在破碎輥的擠壓、攪動(dòng)作用下向研磨區(qū)滾動(dòng)，被進(jìn)一步破碎、研磨，直至釬料尺寸小于控制尺寸后方可通過出料口13進(jìn)入選篩機(jī)，最終篩分出合適規(guī)格的釬料。

38.下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明：

39.實(shí)施例1：制備

?

10～+18目(2.0～1.0mm)的ti57zr13cu21ni9釬料顆粒。

40.(1)按照ti：zr：cu：ni＝57：13：21：9(質(zhì)量分?jǐn)?shù)比)稱取原料，上述原料純度均≥99.95％，將原料放入電弧熔煉爐水冷銅模坩堝內(nèi)，氬氣氣氛200pa，調(diào)節(jié)電流110a，每次熔煉攪拌時(shí)間16s，原料完全熔化后重熔4次，得到φ60mm的圓餅形坯錠；

41.(2)調(diào)節(jié)研磨區(qū)上下最小間距2.0mm，圓錐偏心破碎輥轉(zhuǎn)速120r/min，圓錐破碎腔內(nèi)環(huán)境氧含量控制在600ppm以下，將坯錠放入充有氬氣保護(hù)氣氛的圓錐破碎腔內(nèi)，坯錠在圓錐偏心破碎輥的擠壓、攪動(dòng)等作用下被破碎成小顆粒釬料，粒徑小于2.0mm的焊料通過出料口進(jìn)入選篩機(jī)，篩分出

?

10～+18目的釬料顆粒，顆粒近球形，填孔堵縫時(shí)流淌性良好。

42.實(shí)施例2：制備

?

140目(≤0.109mm)的ti35zr35cu15ni15釬料粉末。

43.(1)按照ti：zr：cu：ni＝35：35：15：15(質(zhì)量分?jǐn)?shù)比)稱取原料，上述原料純度均≥99.95％，將原料放入電弧熔煉爐水冷銅模坩堝內(nèi)，氬氣氣氛200pa，調(diào)節(jié)電流110a，每次熔煉攪拌時(shí)間16s，原料完全熔化后重熔4次，得到φ60mm的圓餅形坯錠；

44.(2)調(diào)節(jié)研磨區(qū)上下最小間距0.1mm，圓錐偏心破碎輥轉(zhuǎn)速300r/min，圓錐破碎腔內(nèi)環(huán)境氧含量控制在600ppm以下，將坯錠放入充有氬氣保護(hù)氣氛的圓錐破碎腔內(nèi)，坯錠在圓錐偏心破碎輥的擠壓、攪動(dòng)等作用下被破碎成小顆粒釬料；

45.(3)小顆粒焊料到達(dá)破碎腔底部后，在破碎輥的擠壓、攪動(dòng)作用下向研磨區(qū)滾動(dòng)，被進(jìn)一步破碎、研磨，粒徑小于0.1mm的釬料通過出料口進(jìn)入選篩機(jī)，篩分出

?

140目的釬料粉末，粉末近球形，流淌性好。

46.實(shí)施例3：制備

?

200目(≤0.074mm)的ti27.5zr37.5cu15ni10釬料粉末。

47.(1)按照ti：zr：cu：ni＝27.5：37.5：15：10(質(zhì)量分?jǐn)?shù)比)稱取原料，上述原料純度均≥99.95％，將原料放入電弧熔煉爐水冷銅模坩堝內(nèi)，氬氣氣氛200pa，調(diào)節(jié)電流100a，每次熔煉攪拌時(shí)間16s，原料完全熔化后重熔4次，得到φ60mm的圓餅形坯錠；

48.(2)調(diào)節(jié)研磨區(qū)上下最小間距0.07mm，圓錐偏心破碎輥轉(zhuǎn)速360r/min，圓錐破碎腔內(nèi)灌裝無水乙醇，將坯錠放入圓錐破碎腔內(nèi)，坯錠在圓錐偏心破碎輥的擠壓、攪動(dòng)等作用下被破碎成小顆粒釬料；

49.小顆粒釬料到達(dá)破碎腔底部后，在破碎輥的擠壓、攪動(dòng)作用下向研磨區(qū)滾動(dòng)，被進(jìn)一步破碎、研磨，粒徑小于0.07mm的釬料從出料口出來，收集并晾干，用選篩機(jī)篩分出

?

200目的釬料粉末，粉末近球形，流淌性好。技術(shù)特征：

1.一種球形鈦鋯基釬料的研磨裝置，其特征在于，該裝置包括：圓錐破碎底座(3)、套裝在所述圓錐破碎底座(3)內(nèi)的圓錐偏心破碎輥(5)，所述圓錐破碎底座(3)的頂部設(shè)置有進(jìn)料斗(2)，在所述進(jìn)料斗(2)的頂部設(shè)置有進(jìn)料斗蓋板(1)，在進(jìn)料斗(2)的側(cè)面設(shè)置有用于在破碎研磨時(shí)需要注入保護(hù)氣體或者液體的管道口(8)，所述圓錐偏心破碎輥(5)固定連接有傳動(dòng)軸(6)，該傳動(dòng)軸(6)轉(zhuǎn)動(dòng)連接在支撐座(12)上，由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，所述圓錐破碎座(3)的下底部設(shè)置有固定法蘭(31)，在該固定法蘭(31)上均勻設(shè)置有多個(gè)與固定支撐座(9)呈支撐狀固定連接的調(diào)距螺栓(4)，該調(diào)距螺栓(4)貫通固定支撐座(9)并于其上下處各設(shè)置一個(gè)緊固螺母；所述圓錐偏心破碎輥(5)呈草帽形，其外錐面與所述圓錐破碎底座(3)構(gòu)成破碎區(qū)(11)；所述圓錐偏心破碎輥(5)的靠近所述固定法蘭(31)處設(shè)置有與所述固定法蘭(31)間隙配合的外延研磨帶(51)，所述固定法蘭(31)與外延研磨帶(51)間隙配合形成研磨區(qū)(10)，該外延研磨帶(51)位于所述多個(gè)調(diào)距螺栓(4)形成的區(qū)間內(nèi)，所述電機(jī)通過傳動(dòng)軸(6)帶動(dòng)圓錐偏心破碎輥(5)轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對物料的破碎和研磨。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的研磨裝置，其特征在于，所述研磨區(qū)(10)的寬度為15～25mm。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的研磨裝置，其特征在于，所述研磨區(qū)(10)的上下間距通過調(diào)距螺栓(4)和螺母進(jìn)行調(diào)節(jié)，該間距范圍為0.03～3.0mm。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的研磨裝置，其特征在于，所述研磨區(qū)(10)的內(nèi)側(cè)的圓錐破碎座下底部與破碎輥上底部接合處向上形成一便于待研磨的釬料顆粒進(jìn)入研磨區(qū)的傾角，該傾角的范圍為3～10

°

。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的研磨裝置，其特征在于，所述圓錐破碎底座(3)內(nèi)側(cè)的最大直徑為200～250mm。6.一種球形鈦鋯基釬料的可控制備方法，其特征在于，采用如權(quán)利要求5所述的球形鈦鋯基釬料的研磨裝置，包括以下步驟：s1按照釬料成分配比稱料，將原料放入電弧熔煉爐內(nèi)熔煉成均勻的坯錠；s2將坯錠放入充有氬氣保護(hù)氣氛或灌裝無水乙醇的進(jìn)料斗(2)內(nèi)，坯錠在圓錐偏心破碎輥(5)的擠壓、攪動(dòng)作用和釬料自身重力作用下，被破碎成小顆粒焊料；s3小顆粒釬料到達(dá)破碎區(qū)(11)底部后，在破碎輥的擠壓、攪動(dòng)作用下向研磨區(qū)(10)滾動(dòng)，被進(jìn)一步破碎、研磨，直至釬料尺寸小于控制尺寸后方可通過出料口(13)進(jìn)入選篩機(jī)，最終篩分出合適規(guī)格的釬料。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述熔煉氣氛為氬氣100～300pa，熔煉電流95～140a，每次熔煉攪拌時(shí)間10～25s，原料完全熔化后重熔兩次以上，所得坯錠直徑≤60mm。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述圓錐偏心破碎輥(5)轉(zhuǎn)速控制在120～360r/min。9.根據(jù)權(quán)利要求6至8任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，所述鈦鋯基為ti57zr13cu21ni9、ti35zr35cu15ni15或ti27.5zr37.5cu15ni10。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明涉及一種球形鈦鋯基釬料的研磨裝置及制備方法，該方法利用球形鈦鋯基釬料的研磨裝置，通過破碎、研磨方法實(shí)現(xiàn)球形鈦鋯基釬料的制備，方法包括：1)按照釬料成分配比并放入電弧熔煉爐內(nèi)熔煉成均勻的坯錠；2)將坯錠放入進(jìn)料斗內(nèi)，坯錠在圓錐偏心破碎輥的擠壓、攪動(dòng)作用和釬料自身重力作用下，被破碎成小顆粒釬料；3)小顆粒釬料到達(dá)破碎腔底部后，在破碎輥的擠壓、攪動(dòng)作用下向研磨區(qū)滾動(dòng)，被進(jìn)一步破碎、研磨，直至釬料尺寸小于控制尺寸后通過出料口進(jìn)入選篩機(jī)，最終篩分出合適規(guī)格的釬料。所述方法可通過調(diào)距螺栓調(diào)節(jié)研磨區(qū)最小間距實(shí)現(xiàn)釬料粒徑的可控，所制得的鈦鋯基釬料球形度良好；與霧化法或球磨法相比，操作簡單，成本低。本低。本低。

技術(shù)研發(fā)人員：趙上強(qiáng) 謝明 方繼恒 陳永泰 張巧 畢亞男

受保護(hù)的技術(shù)使用者：昆明貴研新材料科技有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2021.08.16

技術(shù)公布日：2021/12/10