用于焊接的反应物混合剂

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1、用于焊接的反应物混合剂这项发明大体是关于焊接的技术，尤其是，它涉及到一个独特的发热焊接过程，一种用于焊接过程的新的反应混合剂以及反应产生的焊件。发明的背景通常在铁路工业中，用铝热反应制作焊件已经使用了很长一段时间。铝和被还原的充当填充金属的金属氧化物之间的反应组成了铝热反应。例如，填充金属来源于还原后的氧化物。该反应编号为2229045，是Charles.A.Cadwell申请的，以“戈尔德施密特”反应为基础的运用。它的反应式如下：Al+Fe2O3=heat+Al2O3+FeorAl+CuO=热量+Al2O3+Cu多年来，“戈尔德施密特”反应已经非常

2、成功的运用于如铁和铜等的熔接和焊接上，然而，它不是特别适用于焊接金属，例如铝和作为填充金属的铜或者是铁焊接时基本上是不行的。Rejdak的专利（专利号为3020610）揭示了熔接铝和其他金属的方法，并且提供了一系列可用于生产焊件的反应。不足的是，在他发明的方法中，这样形成的焊接是在一些应用中是不适用的。例如，由于在最终焊件中存在杂质或者是其他衍生元素，通过这中方法生产的焊件在某些环境下（如持续的沉浸在雨水中）可能十分容易受到腐蚀。Schiltknecht的专利（专利号为2569956）揭示了一个通过融化金属块的套管，使用铝热反应来焊接非铁金属片的过程

3、。该过程是由位于苏黎世的瑞士铝业公司发明的熔接系统，它通常被称作“阿鲁修斯反应”。Brosnan的专利（专利号为5062903）揭示了通过还原剂来产生热量去融化填充金属，然后这些填充金属流出来制作成焊件的过程。随着反应气体释放，他产品的组成部分留在融渣里面。该反应大体可概括为:还原剂+填充金属+金属化合物=热量+融化的金属+熔渣+气体Brosnan的发明通过把铝既作为还原剂又作为填充金属来熔炼铝，并且把CaSO4作为金属化合物。基本反应如下：Al+CaSO4=热量+Al2O3+CaS+Al通过这种反应产生的熔接金属基本上得到的是纯净的铝。然而，比起把

4、铝片熔接得到的焊件，这种焊件强度要低得多。在某些事例中，固态熔接金属也有很高的孔隙率。Kovarik的专利（专利号为5062903）提出了添加硅来改进Brosnan反应的方法，这种方法极大的增加了熔接金属的强度。并且通过添加氯化钠也降低了孔隙率。Kovarik反应和Brosnan反应熔接铝的一个主要的缺点是:在融化反应时，熔渣释放出强烈的带有臭味的硫化氢。这极大的限制了该项发明的商业推广。发明总结本发明提供了一种新的和改进的工序，并且在生产熔融焊接金属时放热reactionmixtureforuseintheprocessforproducingmo

5、ltenweldmetal.反应混合物也用于该工序中。熔融焊接金属被用于非铁金属片和至少一块其他金属片的焊接。该工序和热反应化合物于先前的工艺相比有明显的优势。这些优势包括填充金属屈服强度提高，臭味减少，抗腐蚀性提高。它是通过这样的反应产生的：该工序中含有由还原剂，不与任何混合化合物反应的填充金属和至少2种能在还原时产生热量的金属化合物的反应混合物组成。随后金属化合物和还原剂反应形成化合物，伴随着足够的热量形成放热反应来融化填料金属。该反应混合物发生反应时释放热量，融化填充金属，从反应物和产品混合物中形成液态填充金属，这样就通过填充金属把物体焊接起来

6、。这个工序十分适用于非铁金属片（如铝或者是铝合金）和至少一块其他金属片的焊接。其他的金属可以是铝，铝合金，铜或者是在工序中已知的铁。当铝或者是铝合金片和其他的金属焊接时，反应混合物包括：按重量计算小于或等于50%地第1组金属硫酸盐，小于或等于50%第2组金属硫酸盐，大约20%到75%的铝，大约0.1%到45%的硅，小于或等于20%第1组金属氟化物和小于或等于20%第1组金属氟硼酸盐焊剂。另外，本发明包含至少一片铝或者是铝合金和至少是一片其他金属焊接成的焊件，它由按重量计算大于或等于85%的铝，小于或等于1%的第一组金属，小于或等于1%的第二组金属，小

7、于或等于1%的硫磺和小于或等于15%的硅组成。本发明也考虑了进一步减少Kovarik和Brosnan专利中熔接金属和产生的熔渣释放出的臭气。在这道工序中，焊成件和熔渣在冷却时同一种含有萜烯的物质一起喷射出来。这样能有效的减少硫化氢气体。简要图纸说明图形1是焊接器械横断面图，它适用于本发明。首选实例的详细描述反应混合物包括2种以上的金属化合物，它与还原剂反应产生热量融化金属填料，然后金属填料从反应物和产品混合物中流出提供给焊件。随着反应气体释放，他产品的组成部分留在融渣里面.反应式总结如下：还原剂+填料金属+金属化合物=热量+熔融金属+熔渣+气体依据这

8、项发明已发现上述反应中，还原剂可能会从由铝，镁，锆，钛和能形成化合物的等价金属系列中选取。它们在还原金属和金