不銹(xiu)鋼的爐中釬焊一般是在某種保護(hu)性氣(qi)氛(fen)(fen)下或真(zhen)空中進行(xing),保護(hu)氣(qi)氛(fen)(fen)有氫(qing)氣(qi)、分解氨和氬(ya)氣(qi)。


 干燥的氫氣或分解氨常用做爐中釬焊不銹鋼時的還原性保護氣氛,它們可還原不銹鋼表面的氧化膜,并保護不銹鋼表面在釬焊時不再氧化。一般要求氫氣或分解氨的露點低于-40℃,但也要考慮保護氣體的露點要與釬焊溫度及母材的成分相適應。釬焊溫度越低、不銹鋼表面氧化膜越穩定,要求氫氣露點越低,見圖3-4。使用分解氨作保護氣氛時,必須保證NH3完全分解,避免殘余的NH3使不銹鋼表面氮化。


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 使用氫(qing)氣(qi)或分(fen)解氨作(zuo)保護氣(qi)氛的好處是:可(ke)(ke)實現釬焊(han)爐的連續工作(zuo),便于大(da)批(pi)量生產;釬焊(han)過程中(zhong)不需(xu)使用釬劑,且(qie)焊(han)后工件(jian)光亮,無(wu)需(xu)任何(he)焊(han)后工件(jian)表面清(qing)理工作(zuo);可(ke)(ke)配(pei)合選(xuan)用的釬料品種多;在批(pi)量生產條件(jian)下焊(han)接成本(ben)低(di)。但是使用氫(qing)氣(qi)或分(fen)解氨作(zuo)保護氣(qi)氛時要(yao)注意生產安全,當(dang)空氣(qi)中(zhong)混有4%~74%的氫(qing)氣(qi)或12.5%~27%氨氣(qi)時,會因燃燒(shao)而(er)產生爆炸。


 作為惰(duo)性氣體,氬(ya)氣可用(yong)作爐(lu)中釬焊(han)不(bu)銹鋼(gang)時的保護氣氛。與(yu)氫氣和分解氨不(bu)同,氬(ya)氣不(bu)具有還原性,只是利用(yong)其惰(duo)性保護不(bu)銹鋼(gang)表面(mian)在(zai)釬焊(han)過程中不(bu)氧(yang)化,所以不(bu)銹鋼(gang)進爐(lu)釬焊(han)前必須徹底清除其表面(mian)的氧(yang)化膜(mo),并且一般要求氬(ya)氣的露點低于-40℃。


 使(shi)用氬(ya)氣(qi)(qi)(qi)作(zuo)保護氣(qi)(qi)(qi)氛(fen)一般是因(yin)為(wei)以下某(mou)種(zhong)或(huo)多種(zhong)原因(yin):①. 可(ke)采(cai)用含高蒸(zheng)汽壓元素(su)的(de)釬,如錳基釬料或(huo)含錳較多的(de)釬料;②. 單件(jian)或(huo)小批量釬焊時,設(she)備(bei)成本(ben)低;③. 不銹鋼與(yu)異種(zhong)材釬焊時避免某(mou)些材料與(yu)爐內氣(qi)(qi)(qi)氛(fen)的(de)反應,如在含氫氣(qi)(qi)(qi)氛(fen)中釬焊連(lian)接不銹鋼與(yu)鈦合金時,鈦金吸氫并與(yu)氫反應;④. 生產(chan)過程安全。


 使用氬氣作保護氣氛時,常見的做法是將真空爐抽至高真空后(10-2~10-3Pa)充入少量氬氣,關閉爐體氣閥后升溫。或者在特制的密封容器內通人流動的氬氣,將空氣趕凈后,容器放入馬弗爐內加熱。也可在趕凈空氣后,關閉氣路,容器放人馬弗爐內加熱,但在升溫過


 程(cheng)中要(yao)隨(sui)時注(zhu)意容(rong)器(qi)內(nei)(nei)的(de)(de)壓力,當容(rong)器(qi)內(nei)(nei)壓力超過大(da)氣壓較多時應(ying)隨(sui)時放出一些氣體(ti),以保(bao)證(zheng)容(rong)器(qi)完(wan)好和生產(chan)安全(quan)。使(shi)用特制(zhi)的(de)(de)容(rong)器(qi)還有(you)另一個便利:當使(shi)用未經凈化(hua)的(de)(de)普通瓶裝氬(ya)氣時,可(ke)向釬焊(han)爐內(nei)(nei)通入(ru)少(shao)(shao)許BF3氣體(ti)釬劑,或加(jia)入(ru)少(shao)(shao)許氟硼酸鉀,氟硼酸鉀在800~900℃分(fen)解產(chan)生BF3.BF3可(ke)以去除金屬(shu)表面的(de)(de)氧化(hua)物(wu),促進釬料的(de)(de)潤濕。氣體(ti)釬劑的(de)(de)使(shi)用濃度一般控制(zhi)在0.1%~0.001%(體(ti)積(ji)分(fen)數),避免焊(han)后形成殘(can)渣(zha)。氟化(hua)物(wu)對人體(ti)有(you)害,要(yao)注(zhu)意工作(zuo)場地的(de)(de)通風。


 在真空爐中釬焊不銹鋼是一種常用且理想的方法。釬焊不銹鋼時一般要求真空度達到10-2~10-3Pa,并且要求真空爐的氣體泄漏率小于10-2Pa/s.使用真空爐釬焊不銹鋼的好處是:可避免不銹鋼的氧化;可避免釬焊爐內氣氛對母材的不良影響;真空爐升、降溫速度慢,工件不變形或變形量很小;無論以何種方式添加釬料均不會在接頭內形成氣孔;無需消耗保護氣體;無需氣體凈化裝置;無安全隱患;帶有充氣及快冷風扇置的真空爐同樣具有較高的生產率,并可實現釬焊與焊后工件熱處理的結合。


  在氫氣或分解氨氣氛爐中釬焊不銹鋼可使用紫銅、銅基、銀基、錳基、鎳基和金基釬料。在氬氣氛爐中釬焊不銹鋼可使用銅基、銀基、錳基、金基釬料。在真空爐中釬焊不銹鋼可采用紫銅、不含易蒸發元素(Zn、Cd)或僅含少量高蒸汽壓元素(Mn)的銅基和銀基釬料、鎳基釬料和金基釬料。使用鎳基釬料釬焊不銹鋼薄件時,要選擇對母材溶蝕傾向小的釬料。


 爐中(zhong)(zhong)釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)時(shi)(shi)(shi)影響(xiang)釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)接(jie)頭(tou)(tou)性(xing)能(neng),特別是力學(xue)性(xing)能(neng)的(de)主要工(gong)藝參數(shu)包釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)溫(wen)(wen)度(du)(du)、保(bao)溫(wen)(wen)時(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)。釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)溫(wen)(wen)度(du)(du)一(yi)般(ban)選擇(ze)在釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)料(liao)(liao)(liao)液相線溫(wen)(wen)度(du)(du)以上50~100℃,保(bao)溫(wen)(wen)時(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)在5~10min.當工(gong)件較大(da)時(shi)(shi)(shi),可在升溫(wen)(wen)過程中(zhong)(zhong)釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)料(liao)(liao)(liao)固相線溫(wen)(wen)度(du)(du)以下(xia)某溫(wen)(wen)度(du)(du)保(bao)溫(wen)(wen)一(yi)段時(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian),確保(bao)工(gong)件溫(wen)(wen)度(du)(du)均(jun)勻。使用鎳基(ji)釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)料(liao)(liao)(liao)時(shi)(shi)(shi),除了(le)釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)溫(wen)(wen)度(du)(du)和(he)(he)(he)保(bao)溫(wen)(wen)時(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)外(wai),釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)間(jian)(jian)隙(xi)(xi)也(ye)是接(jie)頭(tou)(tou)強(qiang)度(du)(du)和(he)(he)(he)塑性(xing)的(de)決定(ding)(ding)因(yin)素(su)之一(yi)。圖3-5、圖3-6顯示了(le)三種鎳基(ji)釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)料(liao)(liao)(liao)釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)不銹鋼時(shi)(shi)(shi)釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)接(jie)頭(tou)(tou)強(qiang)度(du)(du)與釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)間(jian)(jian)隙(xi)(xi)的(de)關(guan)系(xi)。為降(jiang)低釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)料(liao)(liao)(liao)的(de)熔(rong)點,鎳基(ji)釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)料(liao)(liao)(liao)中(zhong)(zhong)含有(you)較多的(de)硼(peng)、硅(gui)、磷(lin),它們在釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)料(liao)(liao)(liao)組(zu)織中(zhong)(zhong)以脆(cui)性(xing)的(de)硼(peng)化物、硅(gui)化物、磷(lin)化物形(xing)式存(cun)在。釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)時(shi)(shi)(shi)在一(yi)定(ding)(ding)的(de)釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)溫(wen)(wen)度(du)(du)和(he)(he)(he)保(bao)溫(wen)(wen)時(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)下(xia),當釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)間(jian)(jian)隙(xi)(xi)小(xiao)于某一(yi)數(shu)值(zhi),硼(peng)、硅(gui)、磷(lin)向(xiang)(xiang)母(mu)材擴(kuo)散(san)充分,凝(ning)固后釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)組(zu)織為鎳基(ji)固溶體,釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)強(qiang)度(du)(du)高、塑性(xing)好,此數(shu)值(zhi)稱作該釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)料(liao)(liao)(liao)在此釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)溫(wen)(wen)度(du)(du)和(he)(he)(he)保(bao)溫(wen)(wen)時(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)下(xia)的(de)最大(da)釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)間(jian)(jian)隙(xi)(xi)。當釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)間(jian)(jian)隙(xi)(xi)超過最大(da)間(jian)(jian)隙(xi)(xi),釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)中(zhong)(zhong)硼(peng)、硅(gui)、磷(lin)向(xiang)(xiang)母(mu)材擴(kuo)散(san)不充分,釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)中(zhong)(zhong)會存(cun)在脆(cui)性(xing)化合物,釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)的(de)強(qiang)度(du)(du)和(he)(he)(he)塑性(xing)都會下(xia)降(jiang)。而且在一(yi)定(ding)(ding)范圍內,釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)越寬,釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)中(zhong)(zhong)脆(cui)性(xing)相越多,接(jie)頭(tou)(tou)的(de)強(qiang)度(du)(du)和(he)(he)(he)塑性(xing)越低。


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 在(zai)釬(han)焊(han)實際部件(jian)時,有(you)時部件(jian)加工精度或(huo)裝配(pei)精度很難保(bao)(bao)證釬(han)縫間隙(xi)很小,適當(dang)地提(ti)高釬(han)焊(han)溫(wen)度或(huo)延長保(bao)(bao)溫(wen)時間可(ke)(ke)增大(da)(da)(da)最大(da)(da)(da)釬(han)焊(han)間隙(xi),見圖(tu)3-7。當(dang)在(zai)高溫(wen)下長時間保(bao)(bao)溫(wen)造(zao)成母(mu)(mu)材晶粒過(guo)分長大(da)(da)(da)或(huo)釬(han)料(liao)對母(mu)(mu)材溶蝕過(guo)度時,也(ye)可(ke)(ke)在(zai)焊(han)后接頭冷卻到(dao)某一較(jiao)低(di)溫(wen)度保(bao)(bao)溫(wen),通過(guo)擴散消除釬(han)縫中(zhong)的(de)脆性(xing)相而(er)增大(da)(da)(da)最大(da)(da)(da)釬(han)焊(han)間隙(xi),見圖(tu)3-8。但由于(yu)磷(lin)原子較(jiao)大(da)(da)(da),向母(mu)(mu)材中(zhong)擴散困難,這些(xie)措施對Ni-Cr-P和Ni-P這類釬(han)料(liao)作(zuo)用不大(da)(da)(da)。


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 爐中釬焊時為控制釬料不流到接頭外其他部位或造成工件與卡具的粘連,可在防止釬料潤濕處涂止焊劑。釬焊不銹鋼時可以用TiO2、Y2O3或云母粉與乙醇混和后做止焊劑。